无人机起飞弹射液压系统的设计与研究

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1、6液压与气动2010年第1O期无人机起飞弹射液压系统的设计与研究秦贞超，周志鸿．梁上愚ThedesignandresearchofthehydraulicsystemforUAVlaunchequipmentQINZhen—chao，ZHOUZhi-hong，LIANGShang—yu(1．北京科技大学机械工程学院，北京100083；2．深圳市凯卓立液压设备有限公司，广东深圳518108)摘要：无人机液压弹射起飞方式是近年来国际上出现的一种先进的无人机发射方式，国内对此进行的研究比较少。该文详细地阐述了无人机起飞弹射液压系统的设计思路，液压系统中添加了缓冲吸能装置，液

2、压系统中的逻辑阀可以实现精确的顺序控制，对液压系统进行了优化设计。该文的研究成果已成功应用于实际生产，同时也为其他的高速弹射系统提供了良好的设计思路。关键词：液压系统；无人机；弹射中图分类号：TH137文献标识码：B文章编号：10004858(2010)10-0006~21前言放机构起作用，无人机因惯性而起飞，滑行小车最终带无人机液压弹射起飞方式是20世纪90年代在国动缓冲块撞击减震器而停止。无人机顺利升空后，液际上出现的一种先进的无人机发射方式。与常用的火压系统同时完成复位状态，即：加速液压缸活塞杆伸箭助推起飞方式相比，液压弹射起飞方式具有安全隐出，减速液压缸活塞杆

3、收回，高压油泵向蓄能器供油，蔽性好、经济性好、适应性好等优点，不会产生光、声、蓄能器处于满载状态。热、烟、雾等信号，便于起飞场地的隐蔽，不存在火控器材的存储、运输和管理问题，且每次进行无人机发射时消耗性器材及支援保障的费用较低，另外在一定范围内通过调节蓄能器充气压力和充油压力便可适应于不同起飞重量和起飞速度的无人机的使用要求。弹射起飞装置可安装于运载车上，便于机动作战和运输转移，图1无人机起飞弹射机构示意图因此装置又具有很好的机动灵活性¨。3液压系统的设计2无人机起飞弹射的工作原理为了能够提供足够的动力，所设计的液压系统属如图1所示，将无人机安装在被释放机构锁住的于中

4、、高压系统，其工作压力为18MPa，液压泵采用恒滑行小车上，由液压泵向预先充好气的蓄能器、连接管功率柱塞泵。除了上述功能要求外，还须具有较高的道内充人高压油，油压达到一定值时，关闭液压泵，使控制精度，较快的响应速度，稳定的工作性能和良好的液压能储存于蓄能器中，蓄能器可实现瞬时大流量液安全性。压油的提供，以满足无人机与滑行小车瞬时加速的需国内现有的无人机起飞弹射液压系统存在着许多求[2]。液压缸的活塞杆与绕有钢丝绳的动滑轮组联不足之处，阀体的设计与选用比较简单，导致对整个系接，钢丝绳另一端与装载无人机的滑行小车联接。当统的控制不够精确，系统反应灵敏性差，并且在液压系滑行

5、小车被释放后，蓄能器气囊腔内的高压气体膨胀，统中缺少缓冲吸能装置，导致运载无人机的滑行小车迫使蓄能器油腔内的高压油排出，驱动液压缸活塞和动滑轮组，无人机与滑行小车则在钢丝绳牵引力的作收稿日期：2010~3—19用下沿导轨迅速加速，滑行小车撞击缓冲块之后，滑行作者简介：秦贞超(1986一)，男，山东济宁人，硕士研究生，研小车的速度会略低于无人机的速度，无人机锁闭与释究方向：车辆工程、液压系统的设计与仿真工作。2010年第1O期液压与气动7承受的冲击过于剧烈。本文所设计的液压系统中使用电磁阀2、3通电，液控单向阀16打开，加速液压多个电磁阀和逻辑阀，能够精确的控制液压系统

6、的各缸无杆腔的液压油一部分通过逻辑阀14回到邮箱；另个动作；液压系统中添加了减速液压缸，作为缓冲装一部分通过液控单向阀l6向进入到加速液压缸的有置，缓冲滑行小车所承受的剧烈冲击。液压原理图见杆腔，进行补油。图2，电磁阀通、断电顺序见表1。减速液压缸的活塞杆被拉出，有杆腔的液压油通过溢流阀10对无杆腔进行补油，同时，减速液压缸的无杆腔从油箱吸油。动作结束后，电磁阀断电。4)主液压缸伸出复位，减速液压缸收回电磁阀2、4、5通电，液压泵工作，高压油通过单向节流阀17进入加速液压缸的有杆腔，同时，液控单向阀16打开，加速液压缸无杆腔中的液压油进人有杆腔，从而使加速液压缸缓慢的

7、伸出。高压油通过单向节流阀7进入到减速液压缸的有杆腔，无杆腔与油箱直接相连，从而使减速液压缸的活塞杆收回。完成动作后，电磁阀断电。液压系统中所设计的电磁阀7、8，主要是为了方便控制液压系统的卸荷，直动式溢流阀21、22起到安1．油箱2．过滤器3．液压泵4．联轴器5．电机全保护的作用。使用密闭系统，防止灰尘与杂质进入6．高压过滤器7．单向节流阀8．球阀9．压力表到液压油之中，防止插装阀和液压缸的密封圈损坏，从1O．溢流阀11．减速液压缸12．加速液压缸l3．单向节流阀14．逻辑阀15．逻辑阀l6．液控单向阀而延长液压系统的工作寿命。17．单向节流阀18