【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于无人机发射的高速气缸系统，属于无人机发射设备。
技术介绍
1、军用无人机的弹射速度一般均需要30-50m/s，由于受到场地及运动装备的尺寸限制，发射行程不能过长，对于重量较重的军用无人机(20-100kg)，需要短矩离内(一般在3-4米之内)提供最大能量加速弹射。
2、而在现有技术中，无人机主要有如下两种发射型式并存在着相应的缺陷：
3、1.采用控制阀门直接推动高压气罐加速(图1)，但控制阀门的打开时间一般都需要80-200ms，这样高压气罐就不能及时得到最大阀口流量的压缩空气，通常高压气罐要行走较长行程后才得到全开阀门供气，使得无人机就很难实现弹射，并且由于受到阀门打开时间影响，其最终速度精度很难得到保证。
4、2.采用控制阀门预先给高压气罐供气，高压气罐运动采用拔销启动(图2)，这样无人机理论上就可以实现弹射，但有两点很难实现，其一是密封问题，超过5m/s高速密封基本上均采用机械密封或间隙密封，高压气罐在预备发射时高压气体容易产生泄漏进而无法保压；其二是由于受力过大，容易造成拔销困难。
5、因此，当前亟需寻找一种不受阀门开启时间影响且能够确保密封不泄漏的无人机弹射装置。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于无人机发射的高速气缸系统，所述高速高压气罐系统包括弹射缸、配合于所述弹射缸的活塞，所述活塞通过牵引件与无人机连接并通过插销定位，所述活塞包括活塞杆以及依次连接所述活塞杆且直径依次递增
2、所述弹射缸包括：
3、缸筒，所述缸筒的内壁具有活塞头密封件，所述活塞头能够配合在所述缸筒内且能够通过活塞头密封件进行密封；
4、前端盖，与所述缸筒靠近所述无人机的一端连接，所述前端盖内部沿靠近活塞头的方向具有依次连接的第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，所述第一腔室具有第一密封件且能够配合并密封所述活塞杆，所述第二腔室具有第二密封件且能够配合密封所述第一台阶，所述第三腔室与前端盖外部的进气组件连通，所述第四腔室具有第三密封件且能够配合所述第二台阶；
5、后端盖，与所述缸筒远离所述前端盖的一端连接。所述后端盖包括两项功能：一方面，后端盖能够阻挡活塞头继续运动；另一方面，活塞头高速运动过程中，活塞头右侧台阶进入后端盖腔室后会对活塞头产生减速缓冲效果，避免活塞头高速撞击后端盖或对对整体设备造成冲击和损坏。
6、在本专利技术中，所述“第一”、“第二”、“第三”、“第四”均用于区分不同位置或不同特征的同类组件，并无其他限定含义。
7、进一步地，所述活塞头密封件、所述第一密封件均为高速机械密封件；所述第二密封件和所述第三密封件均为低速密封件或静密封件；如此设置能够将弹射缸的动密封和静密封分开，使得活塞离开静密封区域(即第三腔室、第四腔室以及第四腔室外部分缸筒内部的空间)后得到全流量压缩空气，从而让无人机在短时间内获得最大的弹射加速度。
8、进一步地，所述第三腔室的直径大于所述第二台阶的直径；所述活塞头与所述前端盖之间始终留有间隙空间；所述前端盖还具有连通所述间隙空间和前端盖外部大气的通孔；由于进气组件进入第三腔室后形成的对活塞向无人机发射方向的推力很大，插销往往无法抵抗该推力，容易发生损坏造成解除定位，或造成需要拔销时拔销困难，因此通过通孔将间隙空间和外部大气连通以削减该推力，从而减轻插销工作压力，确保工作顺利进行。
9、在本专利技术的一种实施方式中，所述进气组件包括高压气罐、连通高压气罐和第三腔室的进气管；优选地，所述进气管设置有高压球阀，所述进气管和高压球阀均选用大通径规格。
10、活塞受进气装置充入的高压气体的作用实现全力加速，因为高压球阀及进气管通径较大，气路压力损失可勿略，气体可看作绝热潮膨胀，其加速度主要由活塞头的直径、压力、总重量和磨擦力等决定，不受高压球阀的阀口打开时间的影响，故能在短加速行程内达到需要的弹射速度，由于每次发射都是在第二台阶离开低速密封区域(即第三腔室、第四腔室以及第四腔室外部分缸筒内部的空间)时实现加速，因此只要初始压力每次保持一致，无人机最终取得的弹射速度是相同的，从而有效避免因弹射速度变化引起的起飞失败现象。
11、在本专利技术的一种实施方式中，所述活塞杆替换为钢丝绳，能够减少可动部件重量，从而提高加速度。
12、本专利技术的有益效果：
13、本专利技术将通过设置多腔室、多密封件的前端盖以及缸筒实现将动密封和静密封区分开，不仅能够确保整个无人机发射过程中活塞与弹射缸的密封不泄漏，也能够使得活塞获得充分的气体压力并在解除插销后获得较大的初始加速度，同时，由于活塞在离开静密封区域后压缩空气实现绝热膨胀，无人机每次起飞速度能够保持一致，也不受阀口打开时间影响，解除插销较为轻松，整体结构实用性强，推广价值高。
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1.一种用于无人机发射的高速气缸系统，所述高速高压气罐系统包括弹射缸、配合于所述弹射缸的活塞，所述活塞通过牵引件与无人机连接并通过插销定位，其特征在于，所述活塞包括活塞杆以及依次连接所述活塞杆且直径依次递增的第一台阶、第二台阶、活塞头；
2.根据权利要求1所述的一种用于无人机发射的高速气缸系统，其特征在于，所述活塞头密封件为高速机械密封件。
3.根据权利要求1所述的一种用于无人机发射的高速气缸系统，其特征在于，所述第一密封件为高速机械密封件。
4.根据权利要求1所述的一种用于无人机发射的高速气缸系统，其特征在于，所述第二密封件和所述第三密封件均为低速密封件或静密封件。
5.根据权利要求4所述的一种用于无人机发射的高速气缸系统，其特征在于，所述第三腔室的直径大于所述第二台阶的直径。
6.根据权利要求5所述的一种用于无人机发射的高速气缸系统，其特征在于，所述活塞头与所述前端盖之间始终留有间隙空间。
7.根据权利要求6所述的一种用于无人机发射的高速气缸系统，其特征在于，所述前端盖还具有连通所述间隙空间和前端盖外部大
8.根据权利要求1所述的一种用于无人机发射的高速气缸系统，其特征在于，所述进气组件包括高压气罐、连通高压气罐和第三腔室的进气管。
9.根据权利要求1所述的一种用于无人机发射的高速气缸系统，其特征在于，所述进气管设置有高压球阀。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种用于无人机发射的高速气缸系统，其特征在于，所述活塞杆替换为钢丝绳。
...【技术特征摘要】
1.一种用于无人机发射的高速气缸系统，所述高速高压气罐系统包括弹射缸、配合于所述弹射缸的活塞，所述活塞通过牵引件与无人机连接并通过插销定位，其特征在于，所述活塞包括活塞杆以及依次连接所述活塞杆且直径依次递增的第一台阶、第二台阶、活塞头；
2.根据权利要求1所述的一种用于无人机发射的高速气缸系统，其特征在于，所述活塞头密封件为高速机械密封件。
3.根据权利要求1所述的一种用于无人机发射的高速气缸系统，其特征在于，所述第一密封件为高速机械密封件。
4.根据权利要求1所述的一种用于无人机发射的高速气缸系统，其特征在于，所述第二密封件和所述第三密封件均为低速密封件或静密封件。
5.根据权利要求4所述的一种用于无人机发射的高速气缸系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：无锡市中大流体工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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