弹体挂载器及空投弹装置的制作方法

本实用新型涉及无人飞行器技术领域，具体涉及一种弹体挂载器及空投弹装置。

背景技术：

随着无人飞行器技术的日趋成熟，技术人员会通过在无人飞行器上例如无人机装载不同的空投弹来完成特定的任务，例如使用催泪弹驱散人群、使用灭火弹进行灭火作业等。授权公告号为cn105667794b、授权公告日为2017.09.26的专利文件公开了一种无人飞行器投弹系统，包括发射筒和布置在发射筒两侧的摇臂对，摇臂对的夹持部可伸入发射筒内，并对发射筒内的催泪弹进行卡夹。

在该投弹系统中，摇臂对的活动端中部设置有拨叉齿轮，拨叉齿轮由舵机驱动旋转，舵机与拨叉齿轮之间还设置有主齿轮，主齿轮与拨叉齿轮的齿轮部直接传动连接，拨叉齿轮中的拨叉部在齿轮部的带动下使摇臂对的活动端张开，从而使催泪弹解挂，从发射筒中落下。

该投弹系统能够在机身上挂载多个催泪弹并实现准确投放，但是也存在着一些问题：弹体挂载在发射筒内时，上半部分于发射筒内，下半部分位于发射筒外，无人飞行器飞行时，高空中飞行物例如飞鸟会碰撞到弹体露出发射筒外的下半部分上，或是在经过树林时，树木的枝杈会与弹体露出发射筒外的下半部分发生干涉，或是无人机在执行灭火任务时，火苗向上蔓延并与弹体接触而意外点燃弹体，弹体在上述情况下可能会从无人机上意外脱离，或是直接在无人机上爆炸，安全性较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种弹体挂载器,能够解决现有技术中飞行器装载弹体飞行时弹体裸露在外而导致的安全性差的问题；

本实用新型另外的目的在于提供一种空投弹装置，具有安全性高、使用可靠的优点。

为实现上述目的，本实用新型中的弹体挂载器采用如下技术方案：

弹体挂载器，包括：

弹体连接座，包括外筒体，其内腔形成弹体挂载腔，外筒体的一端设置有弹体挂载板，另一端为开口结构，构成弹体投放口；

封板，连接在弹体投放口处而将弹体投放口封堵；

封板开启装置，包括：

火药填装腔，火药填装腔具有朝向封板的内侧面的爆炸排气口，或火药填装腔连通有爆炸排气管，爆炸排气管具有朝向封板的内侧面的爆炸排气口；及

点火装置，用于点燃火药填装腔中的火药；

火药填装腔中的火药爆炸后，将封板炸开而与外筒体脱离。

其有益效果在于：采用外筒体与封板配合，来围成一个能够对弹体进行保护的封闭空间，防止飞行器运动时弹体受到其他因素的干扰，能够有效保证弹体在投弹之前的安全及可靠性；适应性地，在弹体连接座上设置封板开启装置，依靠火药填装腔内火药爆炸产生的高压气体来炸开封板，在结构上无需设置较多的机械传动件，简化了结构、降了成本及重量，容易实现。

进一步的，弹体挂载板上连接有管体，管体沿外筒体轴线延伸，所述管体的内腔构成火药填装腔，管体的朝向封板的下端口为爆炸排气口。

其有益效果在于：在弹体挂载板上连接管体，并利用管体的内腔来构成火药填装腔，结构简单，管体直通的内腔也能够保证依靠气体炸开封板的可靠性。

进一步的，在封板连接在弹体投放口处时，将爆炸排气口封堵。

其有益效果在于：爆炸排气口被封板封堵，能够使高压气体作用在封板上的作用力更加集中、充分，保证开启的可靠性。

进一步的，封板上设置插接柱或插接套，用于与管体的爆炸排气口插接配合，而将爆炸排气口封堵。

其有益效果在于：封板上设置插接柱或插接套来与管体的爆炸排气口插接配合，在满足将爆炸排气口封堵的要求下，结构简单，便于实现。

进一步的，插接柱或插接套与爆炸排气口强装配合，并实现封板与弹体连接座的连接。

其有益效果在于：插接柱或插接套与爆炸排气口强装配合，并实现封板与弹体连接座的连接，封板与弹体连接座的连接处就是插接柱或插接套与爆炸排气口强装配合处，气体冲向插接柱或插接套与爆炸排气口强装配合处时，会使封板与弹体连接座的连接受到冲击，更容易实现封板与弹体连接座脱离配合，降低了开启的难度，保证了开启的可靠性。

进一步的，管体有两个以上，且在外筒体的周向上均布。

其有益效果在于：设置两个以上的管体，管体之间相互形成了备用结构，提高了开启的可靠性，保证了弹体挂载器的安全。

进一步的，外筒体上和/或弹体挂载板上设有与管体相连的管体加强结构。

其有益效果在于：管体加强结构能够增加管体的稳定性，使作用力能够更充分地作用在封板上，使开启动作更迅速可靠。

进一步的，所述管体的靠近弹体挂载板一端的内腔小于靠近封板一端的内腔。

其有益效果在于：管体的靠近弹体挂载板一端的内腔小于靠近封板一端的内腔，火药爆炸后内腔中的气体会流向内腔较大的一端，此时的高压气体朝向封板移动，使作用力更容易作用在封板上，使开启动作更迅速可靠。

进一步的，弹体挂载器还包括飞行器连接座，其上设有用于与飞行器连接的挂载结构；

飞行器连接座与弹体连接座可拆连接，且于连接位置处围成安装腔，所述点火装置处于安装腔中。

其有益效果在于：飞行器连接座与弹体连接座可拆连接，在飞行器连接座与弹体连接座之间布置点火结构，结构简单，比较方便。

为实现上述目的，本实用新型中空投弹装置采用如下技术方案：

空投弹装置，包括：弹体挂载器和装载在弹体挂载器中的弹体；

弹体挂载器，包括：

弹体连接座，包括外筒体，其内腔形成弹体挂载腔，外筒体的一端设置有弹体挂载板，另一端为开口结构，构成弹体投放口；

封板，连接在弹体投放口处而将弹体投放口封堵；

封板开启装置，包括：

火药填装腔，火药填装腔具有朝向封板的内侧面的爆炸排气口，或火药填装腔连通有爆炸排气管，爆炸排气管具有朝向封板的内侧面的爆炸排气口；及

点火装置，用于点燃火药填装腔中的火药；

火药填装腔中的火药爆炸后，将封板炸开而与外筒体脱离。

其有益效果在于：采用外筒体与封板配合，来围成一个能够对弹体进行保护的封闭空间，防止飞行器运动时弹体受到其他因素的干扰，能够有效保证弹体在投弹之前的安全及可靠性；适应性地，在弹体连接座上设置封板开启装置，依靠火药填装腔内火药爆炸产生的高压气体来炸开封板，在结构上无需设置较多的机械传动件，简化了结构、降了成本及重量，容易实现。

进一步的，弹体挂载板上连接有管体，管体沿外筒体轴线延伸，所述管体的内腔构成火药填装腔，管体的朝向封板的下端口为爆炸排气口。

其有益效果在于：在弹体挂载板上连接管体，并利用管体的内腔来构成火药填装腔，结构简单，管体直通的内腔也能够保证依靠气体炸开封板的可靠性。

进一步的，在封板连接在弹体投放口处时，将爆炸排气口封堵。

其有益效果在于：爆炸排气口被封板封堵，能够使高压气体作用在封板上的作用力更加集中、充分，保证开启的可靠性。

进一步的，封板上设置插接柱或插接套，用于与管体的爆炸排气口插接配合，而将爆炸排气口封堵。

其有益效果在于：封板上设置插接柱或插接套来与管体的爆炸排气口插接配合，在满足将爆炸排气口封堵的要求下，结构简单，便于实现。

进一步的，插接柱或插接套与爆炸排气口强装配合，并实现封板与弹体连接座的连接。

其有益效果在于：插接柱或插接套与爆炸排气口强装配合，并实现封板与弹体连接座的连接，封板与弹体连接座的连接处就是插接柱或插接套与爆炸排气口强装配合处，气体冲向插接柱或插接套与爆炸排气口强装配合处时，会使封板与弹体连接座的连接受到冲击，更容易实现封板与弹体连接座脱离配合，降低了开启的难度，保证了开启的可靠性。

进一步的，管体有两个以上，且在外筒体的周向上均布。

其有益效果在于：设置两个以上的管体，管体之间相互形成了备用结构，提高了开启的可靠性，保证了弹体挂载器的安全。

进一步的，外筒体上和/或弹体挂载板上设有与管体相连的管体加强结构。

其有益效果在于：管体加强结构能够增加管体的稳定性，使作用力能够更充分地作用在封板上，使开启动作更迅速可靠。

进一步的，所述管体的靠近弹体挂载板一端的内腔小于靠近封板一端的内腔。

其有益效果在于：管体的靠近弹体挂载板一端的内腔小于靠近封板一端的内腔，火药爆炸后内腔中的气体会流向内腔较大的一端，此时的高压气体朝向封板移动，使作用力更容易作用在封板上，使开启动作更迅速可靠。

进一步的，弹体挂载器还包括飞行器连接座，其上设有用于与飞行器连接的挂载结构；

飞行器连接座与弹体连接座可拆连接，且于连接位置处围成安装腔，所述点火装置处于安装腔中。

其有益效果在于：飞行器连接座与弹体连接座可拆连接，在飞行器连接座与弹体连接座之间布置点火结构，结构简单，比较方便。

附图说明

图1为本实用新型中空投弹装置实施例1的与无人机配合时的示意图；

图2为图1中空投弹装置的第一立体示意图；

图3为图1中空投弹装置的第二立体示意图；

图4为图1中空投弹装置的剖视图；

图5为图1中弹体与弹体连接座的连接结构示意图；

图6为图1中飞行器连接座的结构示意图；

图7为图1中弹体连接座的第一立体示意图；

图8为图1中弹体连接座的第二立体示意图；

图中：

10-无人机；20-空投弹装置；20a-飞行器连接座；20b-弹体连接座；

21-板体；22-套体；221-卡接口；23-弹体容纳筒；231-凸块；232-弹体挂载板；

233-卡槽；234-卡头；235-插接凸部；236-管体；2361-内腔；237-连接臂；

24-封板；241-插接柱；25-安装腔；30-弹体；40-弹体插接座；50-封闭腔室。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型中空投弹装置及弹体挂载器的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型中空投弹装置的实施例1：如图1、图2及图3所示，空投弹装置20包括弹体挂载器和装载在弹体挂载器中的弹体，在使用时通过飞行器连接座20a固定在无人机10的下端，无人机10及空投弹装置20与地面的操作人员或控制站通过无线信号收发装置实现信号传输，能够在无人机10达到指定位置后将装在弹体挂载器内的弹体投放在指定地点。

本实施例中的无人机10为现有技术中任意的、能带动空投弹装置20动作的无人飞行器，因此以下实施例主要以空投弹装置20的结构和作用为重点进行描述。

弹体挂载器包括分体式结构的飞行器连接座20a和弹体连接座20b，而飞行器连接座20a主要由与无人机10的底面连接的板体21和设置在板体21底面上的套体22组成，板体21上设置有形成挂载结构的紧固件穿孔，用以通过螺纹紧固件来将板体21与无人机10可拆连接。弹体连接座20b包括作为外筒体的、用于容纳弹体的弹体容纳筒23，而飞行器连接座20a的套体22供弹体容纳筒23的一端插入，实现弹体容纳筒23与无人机10的连接。

在套体22的侧壁上设置有卡接口221，而在弹体容纳筒23的外壁上设置有与卡接口221配合的卡接头。套体22上的卡接口221具有沿套体22轴线延伸的轴向部分和沿套体22周向设置的周向部分，而卡接头的结构是设置在弹体容纳筒23外壁面上的沿周向延伸的凸块231。

当弹体容纳筒23插入到套体22中并沿套体22轴向运动时，卡接口221的轴向部分能够避让凸块231的运动，当弹体容纳筒23在轴向上运动到位后，转动弹体容纳筒23使凸块231沿轴向运动，凸块231卡入到周向部分中实现弹体容纳筒23与飞行器连接器的连接。在套体22与弹体容纳筒23之间还设置有紧固件来保证两者的相对位置。

如图4及图5所示，弹体容纳筒23的一端设置有弹体挂载板232，另一端为开口结构，构成弹体投放口。弹体容纳筒23的深度大于弹体30的长度，弹体30通过弹体插接座40而吊装在弹体容纳筒23的内腔中。弹体插接座40为圆柱筒体，中部设置有供弹体30插接的插接腔，弹体30与插接腔之间为过盈配合。

如图6、图7及图8所示，弹体容纳筒23的外周面上对称设置有两个用于与弹体容纳筒23的弹体挂载板232卡接的卡头234，弹体容纳筒23的弹体挂载板232上设置有与连接座上卡头234卡接的卡槽233，卡槽233具有径向尺寸较大的大径部分和径向尺寸较小的小径部分，大径部分在连接座沿弹体容纳筒23轴向运动时避让卡头234，连接座在轴向方向运动到位后，自身旋转以使连接座上的卡头234进入到小径部分中并与小径部分卡接配合。在小径部分的旁侧，设置有沿由大径部分进入小径部分的方向高度逐渐升高的楔面结构，卡头234沿着楔面结构逐渐上升以使弹体30卡紧在弹体容纳筒23中。

弹体容纳筒23上的凸块231设置在弹体容纳筒23的端部位置，而飞行器连接器中与凸块231配合的卡接口221设置在套体22的中部位置，因此在弹体容纳筒23与飞行器连接器连接时，会在弹体容纳筒23的弹体挂载板232与飞行器连接器中套体22的板体21之间形成一个安装腔25，用于安装能够控制弹体30投射的控制模块。

在弹体容纳筒23的弹体挂载板232上也对应各弹体30设置有朝向弹体插接座40凸设的插接凸部235，弹体插接座40与弹体容纳筒23连接时，弹体插接座40靠近弹体容纳筒23的弹体挂载板232的一端具有与插接凸部235的外壁面插接配合的腔体，使弹体插接座40与飞行器连接座20a的连接更加可靠、稳定。

在弹体插接座40靠近弹体30的一侧与弹体30的底部之间具有一个由弹体插接座40、弹体30以及弹体容纳筒23的弹体挂载板232围成的封闭腔室50，封闭腔室50内全部空间都填充有火药，火药在发射腔内引爆后会使封闭腔室50内气体膨胀、压力升高以推动弹体30的尾端，使弹体30克服弹体插接座40内壁的摩擦力，从弹体插接座40中脱出。

弹体挂载板232上都设置有供操作人员向封闭腔室50中填充火药的穿孔，位于飞行器连接器中的控制模块通过导线连接有作为点火装置的电热丝，电热丝通过穿孔进入到封闭腔室50中，当控制模块通过导线将与电热丝形成电连接后，电热丝升温会引爆火药以产生推动弹体30运动的高压气体。弹体30的尾部设置有引信，引信同样位于封闭腔室50中，火药引爆时会引燃引信以使弹体30在从弹体插接座40中脱出后爆炸并自燃。为了避免火药在引爆后会通过穿孔影响控制模块，在插接凸部235的内腔中填充有封堵物以对穿孔进行封堵。

弹体容纳筒23下部的弹体投放口处，设置有对弹体投放口处进行封堵的封板24，封板24与弹体容纳筒23能够围成一个封闭腔室，能够保护装载在弹体容纳筒23内的弹体30。

适应性地，弹体容纳筒23内沿其周向均布有三个管体236，每个管体236沿弹体容纳筒23轴向延伸。管体236作为解除封板对弹体容纳筒23封堵的封板开启装置，其上端连接在弹体容纳筒23的弹体挂载板232上，下端开口朝向封板24的内侧面。

管体236的内腔为火药填装腔，其中布置有火药，点火装置将管体236内的火药点燃后，会在火药填装腔内产生高压气体，高压气体会通过管体236下端开口即爆炸排气口冲向封板24，将封板24炸开而实现与弹体容纳筒23脱离。管体236的内腔包括大径段和小径段，大径段靠近封板24一端，小径段靠近弹体挂载板一端。

管体236的外周面与弹体容纳筒23的内壁面之间，设置有提高管体236与弹体容纳筒23连接强度的管体加强结构，本实施例中管体加强结构为连接臂237，连接臂237一侧与管体236连接，另一侧与弹体容纳筒23连接。

封板24朝向管体236的侧面上，设置有伸入到管体236下端爆炸排气口内的插接柱241，插接柱241与管体236插接且强装配合，从而实现对弹体容纳筒23下部弹体投放口的封堵，同时通过插接柱241与管体236强装配合也实现了封板24与弹体连接座的连接。在其他实施例中，可以将管体236中的爆炸排气口封堵，而管体236未直接与封板24接触。由于插接结构的适配性，在其他实施例中，可以在封板24上设置插接套，管体236的端部作为公端能够插入到插接套内，实现封板24对管体236上爆炸排气口的封堵。在管体236与封板24插接配合时，插接柱或插接套仅实现插接，两者之间仍具有间隙，并没有将管体236与封板24锁紧。

在管体236的内腔2361中填充有火药，控制模块中也引出了一些伸入管体236内以引爆火药的点火装置，本实施例中采用电热丝来作为点火装置，电热丝与控制模块信号连接，电热丝引燃火药时，火药会在空间狭小的管体236的内腔2361内产生高压气体，高压气体会冲击封板24上的插接柱241，使封板24受高压气体冲击而被迫从沿弹体容纳筒23底部脱出。

在无人机10执行任务时，在弹体容纳筒23下部开口处还设置有对弹体容纳筒23进行封堵的封板，在弹体30投射时，需要将封板打开才能够以使弹体30能够顺利投下，所以控制模块会向电热丝发出信号，电热丝通电工作，温度上升并引爆管体236内的火药，火药爆炸使管体236内短时间产生高压气体，高压气体冲击封板24的插接柱241，三个管体236内的高压气体能够将封板24给炸开，使封板24与弹体容纳筒23脱离配合。本实施例中的控制模块与无人机10中的信号接收模块通信连接，利用无人机10的信号接收模块与地面的控制站或操作人员传递信号。

在操作人员使用本实用新型中的空投弹装置20时，在利用无人机10中信号接收模块控制无人机10动作时，同时也能够对空投弹装置20中的控制模块输入指令来控制弹体30的投放。在无人机10到达位置后，操作人员在地面上向无人机10发送信号，无人机10中的信号接收模块将控制弹体30的信号发送给控制模块，控制模块先通过导线将设置在管体236中的电热丝通电，管体236中火药引爆并瞬间产生高压气体，对弹体容纳筒23的开口进行封堵的封板被管体236中的高压气体推开。随后控制模块通过导线将位于弹体30尾部的火药引爆，使弹体30从弹体插接座40中脱出，在自重作用下做自由落体运动。

本实用新型中空投弹装置的实施例2：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中，封板开启装置中的管体设置在弹体连接座的外周面上，此时封板的面积要大于弹体连接座底部的弹体投放口的面积，使位于弹体连接座的外周面的管体的爆炸排气口能够对准封板超出弹体连接座开口的部分，管体内火药引爆时产生的高压气体能够炸开封板，使封板从弹体连接座上落下。

本实用新型中空投弹装置的实施例3：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中，气体管路可以直接设置在弹体连接座的内壁中，即在弹体连接座的内壁设置夹层，在夹层中布置火药。火药引爆时，高压气体直接在弹体连接座的夹层中产生，并直接向下顶推封板，此时为保证安全性，应加厚弹体连接座的内壁厚度。

本实用新型中空投弹装置的实施例4：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中，弹体连接座中单独设置有用于放置火药的火药填装腔，火药填装腔另外连通有专门供气体流动的爆炸排气管，爆炸排气管的一端与火药填装腔连通，另一端的爆炸排气口朝向封板的内侧面。本实施例中火药仅在火药填装腔内引爆，引爆火药后于火药填装腔内产生的高压气体会通过爆炸排气管冲击封板，并不局限于火药既在火药填装腔内引爆，高压气体又在火药填装腔内流动的方案。

本实用新型中空投弹装置的实施例5：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中的封板上设置有卡扣或卡口，弹体连接座上设置有与封板上卡扣或卡口适配的卡接结构，封板与弹体连接座卡接配合，但卡接的强度不能够抵抗高压气体的冲击，即高压气体的冲击力能够破坏弹体连接座与封板的卡接结构，使封板从弹体连接座上脱离。在其他实施例中，可以将封板强装（过盈配合）在弹体连接座底部的开口处，高压气体的冲击力将封板从弹体连接座底部的弹体投放口处顶开，使封板从弹体连接座上脱离。

本实用新型中空投弹装置的实施例6：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中的管体加强结构包括仅设置在管体与弹体挂载板之间的加强筋，当然在其他实施例中，也可以采用同时在管体与弹体挂载板之间的加强筋、在管体与外筒体之间设置拉筋的方案。

本实用新型中空投弹装置的实施例7：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中管体的内径为通径结构，径向尺寸各处相同。在其他实施例中，管体的靠近弹体挂载板一端的内腔小于靠近封板一端的内腔，管体的内腔为径向尺寸沿其轴向之间变化的锥形空间。

本实用新型中空投弹装置的实施例8：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中弹体连接座上设置有与飞行器连接的挂载结构，即在弹体连接座的顶面上设置有耳板，耳板上设置有供紧固件穿过的紧固件穿孔，弹体连接座通过紧固件连接在飞行器上，并不局限于在弹体挂载器布置专门用于与飞行器连接的飞行器连接座。

本实用新型中，弹体挂载器的结构与上述空投弹装置实施例中的弹体挂载器结构相同，因此关于弹体挂载器的实施例不再重复说明。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的实用新型目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡是在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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