采用滑撬式起落架的無人直升機轉運裝置設計

隨著無人直升機的高速發展，轉運裝置已成為無人直升機轉運過程中不可或缺的裝備。雖然實際應用過程采用不同的方案，但轉運裝置總體分為兩大類型，一種是電動轉運裝置，該裝置結構較為復雜，需要考慮相應的電磁兼容性能，且對使用環境的要求比較苛刻，在陸地上使用基本沒有問題，一旦在海洋環境中使用，必須使用防鹽霧、防霉菌、防潮濕的電子元器件，因此產品成本相應增加；另一種是結構比較簡單的手動轉運裝置，然而它需要更多的人力操作，在短距離轉運無人直升機時，穩定性較差，不能滿足艦船甲板上高海況等復雜環境的使用。

國外小型無人直升機轉運裝置介紹

國內外無人直升機百花齊放，轉運裝置十分豐富，從簡單到復雜結構，從手動裝置到電動裝置，成本和價格不盡相同，用戶根據實際使用需求選擇適用的裝置。采用滑撬式起落架的無人直升機需要根據空機重量，選用不同的轉運裝置。不同空機重量的無人直升機起落架橫向跨距均不相同。當采用滑撬式起落架的無人直升機空機重量和起落架橫向跨距均較小時，無人直升機使用圖1左圖所示的轉運裝置；當采用滑撬式起落架的無人直升機空機重量和起落架橫向跨距均較大時，無人直升機使用圖1右圖所示的轉運裝置。圖2則是結構更簡單、價格更低、更易維修的轉運裝置。

電動和手動轉運裝置的優缺點

電動轉運裝置的優點在于，操作簡單，更具科技感，不需要更多的人力；缺點是成本和價格高，故障率相對更高，對環境溫度、防鹽霧、防霉菌、防潮濕、電磁兼容等要求更高。

手動裝置的優點是，結構簡單，操作簡捷，成本和價格更低，故障率更低，易維修；缺點是，它需要多人同時操作，短距離轉運無人直升機時，穩定性較差，不能在高海況等復雜環境下使用。

電動和手動轉運裝置各有優缺點。而采用滑撬式起落架的無人直升機轉運裝置利用液壓系統為裝置升降提供動力，其價格和故障率比電動轉運裝置低，也不像手動轉運裝置那樣需要更多的人力。在短距離轉運無人直升機時，本文設計的起落架抱緊裝置穩定性更好，能滿足不同環境下的使用要求。

為了解決電動和手動轉運裝置不能在復雜環境下使用的難題，本文為采用滑撬式起落架的無人直升機設計一種使用方便、結構簡單、價格低、故障率低、可在多種環境下使用的轉運裝置。下面闡述該轉運裝置的設計流程、設計要求、主要功能、組成。

設計流程

本文分別根據轉運裝置在陸地和艦船甲板上的使用要求，分析轉運裝置的設計流程。

轉運裝置在陸地使用時，應根據不同的路況，選用不同型號的轉換輪。如果轉運裝置經常在平坦道路上使用，需要選用直徑較小的轉換輪；如果在泥濘或坑洼路使用，應選用直徑較大的轉換輪。同時，根據無人直升機空機重量，轉運裝置選用不同型號的轉換輪，轉運裝置主體結構強度需要校核，轉運裝置與采用滑撬式起落架的無人直升機機身底部之間的空間尺寸需要校核。

在海上艦船甲板上使用時，由于面臨不同的海況，轉運裝置需具有能綁住無人直升機的固定裝置，防止無人直升機在艦船甲板上遭遇高海況時側翻而造成機體損壞或人員傷亡。轉運裝置的設計流程詳見圖3。

設計要求

第一，轉運裝置被推至無人直升機機身底部時，不能干涉無人直升機機身底部安裝的設備。

第二，轉運裝置被推至無人直升機機身底部時，不能干涉無人直升機起落架。

第三，是轉運裝置被推至無人直升機機身底部并到位后，將無人直升機頂起，無人直升機離地。

第四，本文根據無人直升機的最大起飛重量設計轉運裝置，以最大起飛重量為550kg的無人直升機為例。該型無人直升機的滑撬式起落架含有阻尼器，起落架最大橫向跨距為1600mm，安裝在機身底部的設備的最低部位離地145mm。

裝置設計

功能設計

根據采用滑撬式起落架的無人直升機的實際使用需求，轉運裝置應具有以下功能。

1.轉運裝置能夠短距離轉運一架采用滑撬式起落架的無人直升機。

2.轉運裝置可在中雨、小雪天氣條件下使用，應滿足陸地、艦船甲板的使用需求。

組成設計

轉運裝置由上板總成、下板總成、剪刀叉總成、液壓系統、轉換輪、推拉桿、起落架抱緊裝置等部件組成。上板總成和下板總成作為整個轉運裝置的主體結構；剪刀叉總成作為轉運裝置的升降結構；液壓系統為裝置升降提供動力，負責舉起無人直升機，使無人直升機脫離地面；起落架抱緊裝置固定無人直升機，防止無人直升機在移動過程中發生脫落、側翻等事件；通過插銷，轉換輪可從定向輪切換為萬向輪，確保轉運裝置在使用時更加輕松便捷。

空間尺寸校核

當轉運裝置被推至無人直升機機身底部時，起落架抱緊裝置距離起落架90mm（見圖5上圖）；中部橫梁距離地面135mm（見圖5上圖），與無人直升機機身底部安裝的設備的最低部位不發生干涉；轉運裝置中部的鏤空部分寬度為627mm（見圖5下圖），轉運裝置可避開無人直升機機身底部安裝的天線。

使用流程制定

本文按照轉運裝置的使用需求，制定如下使用流程。

1.操作人員將轉運裝置推至采用滑撬式起落架的無人直升機機身底部。

2.操作人員將轉運裝置起落架抱緊裝置對準滑撬式起落架。

3.操作人員將轉運裝置液壓系統中的轉換開關撥至上升檔。

4.操作人員將轉運裝置上的操作桿向下壓，轉運裝置從自然狀態過渡到與滑撬式起落架接觸的狀態。

5.起落架抱緊裝置與滑撬式起落架接觸后，操作人員操作起落架抱緊裝置，將無人直升機起落架鎖緊在轉運裝置的起落架抱緊裝置上。

6.操作人員繼續向下壓轉運裝置的操作桿，直至無人直升機離地。

7.操作人員將推拉桿放置在轉運裝置的固定槽內。

8.操作人員操作插銷，將轉運裝置的兩個前轉換輪切換為萬向輪，兩個后轉換輪切換為定向輪。

9.操作人員通過推拉桿，將無人直升機的轉運裝置推至指定的位置。

使用注意事項制定

采用滑撬式起落架的無人直升機在海上艦船甲板上使用時，起落架通常安裝阻尼器。由于艦船面臨著不同的海況，無人直升機在起降時會受到不同程度的沖擊力，這時阻尼器可以減輕滑撬式起落架所受的沖擊力，發揮很好的減振和緩沖作用，提高滑撬式起落架的安全性。

在使用轉運裝置時，操作人員應注意以下事項。

一是轉運裝置將無人直升機頂起時，滑撬式起落架中的阻尼器（應）處于松弛狀態。

二是當無人直升機再次被放置在地面時，無人直升機起落架與不同地面接觸，具有不同的摩擦力。

三是轉運裝置在每一次使用時，起落架的橫向跨距都不一樣。所以，轉運裝置在使用時，起落架抱緊裝置每次對準無人直升機起落架的位置也不一致，而且當轉運裝置頂起無人直升機的時候，起落架橫向跨距也會發生變化，而這種變化基本無法通過計算得出具體數值。因此，轉運裝置設計應保證當無人直升機起落架達到最大橫向跨距時，轉運裝置也能正常使用，只有這樣，轉運裝置才能更好地在實際中方便使用。

選用條件

目前，帶阻尼器的滑撬式起落架在國內外無人直升機型號中的應用較少，在有人直升機起落架上的應用較多。根據近年的發展，用戶應根據采用滑撬式起落架的無人直升機空機重量來選用轉運裝置。無人直升機的空機重量越大，用戶越趨向于選用電動轉運裝置。中小型無人直升機的轉運裝置應該保持簡單的操作結構。在簡單結構的基礎上，技術人員應不斷優化轉運裝置設計，具體設計工作需要根據當下使用情況進一步展開。

結論

本文設計的轉運裝置使用方便、結構簡單、價格低、故障率低，易維修，能在多種環境下使用。通過選用不同直徑的轉換輪，轉運裝置可在不同道路上使用。本文設計的起落架抱緊裝置可滿足在艦船上使用的基本需求，轉運裝置能滿足采用滑撬式起落架的中小型無人直升機轉運的使用要求。