一种空投液货装置及具有其的空投液货无人机

1.本发明属于空投容器技术领域，具体为一种空投液货装置及具有其的空投液货无人机。


背景技术：

2.许多情况下，需要将货物交付到地面运输无法到达或不能够及时到达的地区。例如，在地震、台风或泥石流等自然灾害现场，需要向受灾人员尽快提供食物、饮用水、食用油和其他物资；或在发生战争时，战场可能处在极端恶劣的环境或偏远地区，需要向作战人员提供生活和作战物资等。
3.此种情况下，往往需要使用无人机运送货物，利用无人机能够远程操作的特点，将物资快速运达指定地点。
4.但是，无人机在空投货物时，往往距离地面的高度较高，货物落地时的冲击力可能会造成货物的损伤。例如，货物为易燃液体时，需首先将易燃液体装载在容器内，再利用无人机对容器进行空投，容器在落地时，容器会遭受到来自地面的冲，此种情况下，容器一旦损坏，会造成易燃液体的泄露，易引起爆燃。
5.为此，一种可行的解决方式是在空投前为容器加上降落伞，这样，在空投容器时，容器上的降落伞会在容器下落过程中自行打开，从而降低落地时容器受到地面的冲击，以便减少或避免容器的破损。该方式在实际的使用过程中，不仅在容器增设降落伞，还要保证容器在运输过程中，降落伞为闭合状态，此种结构的缺点在于，不仅增加了容器结构的复杂度，而且，将降落伞装配在容器上的方式会增加装配时间，降低空投效率。另外，容器降落过程中易受风力影响导致落地地点不准确，且降落伞易挂在树梢等较高的尖锐处，造成地面人员寻找及取用不便。
6.此外，现有的用于空投的容器为多层橡胶帘线模制而成的圆柱体或立方体，质量较重，且不易与无人机平台相匹配，容器在装盛液体时，未设计专用的进出口，使用不便。
7.因此，需要设计一种空投容器及与其配合的无人机，安全准确地完成液态货物的投放。


技术实现要素：

8.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种空投液货装置及具有其的空投液货无人机，完成液态货物的投放，有效降低空投容器质量，操作简单，投放准确，且安全性高。
9.为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种空投液货装置，所述装置包括空投软桶1、顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3和底部自充气气囊4；
10.所述空投软桶1顶部设有液货进出口5和第一提手6；
11.所述空投软桶1从顶面到底面的截面面积逐渐增大；
12.所述顶部自充气气囊2包覆在所述空投软桶1顶部；所述中部自充气气囊3为带状结构，包覆在所述空投软桶1的中部四周；所述底部自充气气囊4包覆在所述空投软桶1底
部；
13.所述顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3和底部自充气气囊4通过连接带7连接连接。
14.作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3和底部自充气气囊4外侧均涂敷有反光涂层。
15.作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3和底部自充气气囊4，均包括运动状态传感器8、控制组件9、气体发生组件10和气囊组件11；
16.所述运动状态传感器8，与所述控制组件9连接，用于获取运动状态；
17.所述控制组件9，与所述气体发生组件10连接，用于根据所述运动状态，启动所述气体发生组件10；
18.所述气体发生组件10，用于对所述气囊组件11进行充气；
19.所述气体发生组件10产生的气体为惰性气体。
20.作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3或底部自充气气囊4还设有声音报警组件12；
21.所述控制组件9与所述声音报警组件12连接，在启动所述气体发生组件10的同时，启动声音报警组件12。
22.作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述液货进出口5包括硬质进出口51、密封盖52和弹性保护罩53；
23.所述硬质进出口51底部设有圆形底座511，位于所述空投软桶1顶部；
24.所述密封盖52包括密封盖本体521和2个拉杆522；所述密封盖本体521的内壁通过螺纹与所述硬质进出口51连接；
25.所述密封盖本体521的外壁两侧相对设有2个连接耳5211；
26.所述拉杆522一端与所述连接耳5211铰接；所述拉杆522展开时与所述密封盖本体521的侧壁垂直；所述拉杆522收起时与所述密封盖本体521的侧壁平行；
27.所述弹性保护罩53覆盖于所述密封盖52外部。
28.作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述空投软桶1，由单层高分子涂覆织物粘接而成。
29.作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述空投软桶1包括顶壁、底壁及依次设置的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁；
30.所述第一侧壁和第三侧壁相对设置；所述第二侧壁和第四侧壁相对设置；
31.所述顶壁、第一侧壁和第三侧壁为曲面；所述第一侧壁和第三侧壁曲率相同；
32.所述底壁、第二侧壁和第四侧壁为平面；
33.所述第一提手6位于所述顶壁上方中部；
34.所述液货进出口5位于所述顶壁上，与所述第一侧壁相邻一侧。
35.作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述顶壁、底壁、第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁连接处均设有45
°
倒角。
36.作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述第三侧壁还设有第二提手13。
37.本发明第二方面公开了一种空投液货无人机，包括无人机本体14、空投悬挂部15、遥控单元16和前述的空投液货装置；
38.所述无人机本体14底部设有所述空投悬挂部15；
39.所述空投悬挂部15，包括悬挂架17和n个锁紧组件18；所述悬挂架17设置在所述无人机本体14底部；所述锁紧组件18设置在所述悬挂架17底部，用于锁紧所述空投液货装置的所述第一提手6；所述n大于等于1；
40.所述遥控单元16设置在所述无人机本体14上，用于响应远程控制信号，控制所述锁紧组件18脱放所述空投液货装置。
41.与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
42.(1)利用三段式(三段式分别为顶部自充气气囊、中部自充气气囊和底部自充气气囊)结构的自充气气囊，在减少材料用量的同时，为空投软桶提供保护；自充气气囊外侧涂敷反光涂层，便于在夜间搜寻；
43.(2)利用截面积自顶向下逐渐增大的空投软桶，提高空投软桶放置于地面时的稳定性，同时增加降落时底部着地的概率，从而减小空投软桶顶部的第一提手和液货进出口受冲击损坏的几率；
44.(3)利用运动状态传感器、控制组件和气体发生组件，可以在空投过程中及时打开气囊和声音报警组件，同时利用惰性气体降低爆燃风险；
45.(4)利用无人机本体可将空投液货装置运送到指定点，并利用空投悬挂部和遥控单元锁紧和释放空投液货装置的第一提手，实现空投液货装置的投放；通过依次投放相邻空投液货装置，可避免自充气气囊在下落时相互碰撞。
附图说明
46.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
47.图1为本发明提出的一种空投液货装置的结构示意图。
48.图2为本发明提出的一种空投液货装置的气囊结构示意图。
49.图3为本发明提出的一种空投液货装置的液货进出口结构示意图。
50.图4为本发明提出的一种空投液货装置的空投软桶结构示意图。
51.图5为本发明提出的一种空投液货无人机的结构示意图。
52.图中：1.空投软桶；2.顶部自充气气囊；3.中部自充气气囊；4.底部自充气气囊；5.液货进出口；6.第一提手；7.连接带；8.运动状态传感器；9.控制组件；10.气体发生组件；11.气囊组件；12.声音报警组件；13.第二提手；14.无人机本体；15.空投悬挂部；16.遥控单元；17.悬挂架；18.锁紧组件；51.硬质进出口；52.密封盖；53.弹性保护罩；511.圆形底座；521.密封盖本体；522.拉杆；5211.连接耳。
具体实施方式
53.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
54.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
55.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
56.本发明公开了一种空投液货装置及具有其的空投液货无人机，能够降低空投容器质量，将液态货物运送到指定地点后准确投放，能够避免落地后冲击力造成的损伤和爆燃风险。以下分别进行详细说明。
57.实施例1：
58.如图1和图4所示，本发明提供的空投液货装置，包括空投软桶1、顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3和底部自充气气囊4。
59.空投软桶1用于盛放饮用水、食用油或工业用油等液体货物，空投软桶1的顶部设有液货进出口5。
60.第一提手6，设置在空投软桶1的顶部；第一提手6不仅实现了空投软桶1搬运的便利性，还能够实现对空投软桶1的悬挂。
61.空投软桶1的顶部还设有结构加强片，避免第一提手6与空投软桶1连接处因反复受力而损坏。
62.空投软桶1从顶面到底面的截面面积逐渐增大，一方面可以提高空投软桶1放置于地面时的稳定性，另一方面可增加降落时底部着地的概率，减小顶部的第一提手6和液货进出口5受冲击损坏的几率。
63.空投软桶1的自充气气囊为三段式结构，可以减少材料用量；顶部自充气气囊2和底部自充气气囊4分别包覆在空投软桶1顶部和底部；中部自充气气囊3为带状结构，沿空投软通的外周壁周向设置，具体为包覆在空投软桶1的中部四周；顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3和底部自充气气囊4之间通过连接带7连接，以使顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3和底部自充气气囊4构成一整体，避免降落过程中脱离空投软桶1。优选地，连接带7连接为尼龙绳。
64.空投软桶1下落后，触发顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3和底部自充气气囊4的自充气机制，以使顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3和底部自充气气囊4自动充气，充气后的顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3和底部自充气气囊4不仅能够减缓落地后空投软桶1与地面的冲击力，还能够作为地面尖锐物体与空投软桶1之间的阻挡结构，避免尖锐扎物体直接刺向空投软桶1。
65.可选的，顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3和底部自充气气囊4外侧均涂敷有反光涂层，当反光涂层被外界灯光照射时，能够形成反光，便于夜间搜寻。
66.实施例2：
67.本实施例与上述实施例的区别在于：
68.如图2所示，顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3和底部自充气气囊4，均包括运动状态传感器8、控制组件9和气体发生组件10。
69.可选的，上述运动状态传感器8为加速度计。
70.当加速度计获取的加速度值为重力加速度时，运动状态为运送状态，控制组件9不启动气体发生组件10，顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3和底部自充气气囊4均处于压缩状态。
71.当加速度计获取的加速度值为零时，运动状态为自由落体状态，控制组件9启动气体发生组件10产生惰性气体，对顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3和底部自充气气囊4的气囊组件11进行充气。
72.可选的，上述惰性气体为氮气。
73.可选的，顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3或底部自充气气囊4还设有声音报警组件12；当控制组件9启动所述气体发生组件10时，同时启动声音报警组件12。
74.可选的，上述声音报警组件12为蜂鸣器。
75.可见，实施本发明实施例所描述的空投液货装置，有利于在空投过程中及时打开气囊和声音报警组件12，同时利用惰性气体降低爆燃风险。
76.实施例3：
77.本实施例与上述实施例的区别在于：
78.如图3所示，液货进出口5包括硬质进出口51、密封盖52和弹性保护罩53。
79.硬质进出口51底部设有圆形底座511，位于空投软桶1顶部。
80.密封盖52包括密封盖本体521和2个拉杆522；密封盖本体521的内壁通过螺纹与硬质进出口51连接；密封盖52的外壁两侧相对设有2个连接耳5211；拉杆522一端与连接耳5211铰接。
81.需要装入或倒出液货时，取下弹性保护罩53，将2个拉杆522展开至与密封盖本体521的侧壁垂直，然后利用拉杆522打开密封盖52。
82.液货装入或倒出完成后，利用拉杆522拧紧密封盖52，收起2个拉杆522至与密封盖52侧壁平行，避免落地时因碰撞损坏拉杆522，然后盖上弹性保护罩53，进一步保护液货进出口5。
83.可选的，上述硬质进出口51为金属材质。
84.实施例4：
85.本实施例与上述实施例的区别在于：
86.空投软桶1由单层高分子涂覆织物粘接而成。
87.可选的，上述单层高分子涂覆织物使用的树脂为聚氨酯，使用的增强纤维为聚酯纤维、玻璃纤维或碳纤维。
88.可选的，上述单层高分子涂覆织物为1500d双经双纬的编织结构。
89.可选的，上述粘接方法为高频热合，粘接接缝为搭接结构。
90.可见，实施本发明实施例所描述的空投液货装置，有利于增加强度和降低质量。
91.实施例5：
92.本实施例与上述实施例的区别在于：
93.如图4所示，空投软桶1为类扁提桶结构，便于加注或倒出液货，包括顶壁、底壁及依次设置的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁；第一侧壁和第三侧壁相对设置；第二侧壁和第四侧壁相对设置；
94.顶壁、第一侧壁和第三侧壁均为曲面；底壁、第二侧壁和第四侧壁均为平面；其中，第一侧壁和第三侧壁曲率相同；
95.第一提手6位于顶壁上方中部；液货进出口5位于顶壁上，与第一侧壁相邻一侧。
96.可选的，顶壁、底壁、第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁连接处均设有45
°
倒角，减小落地时连接处所受冲击。
97.可选的，第三侧壁还设有第二提手13，便于人工倒出液货时调整空投软桶1倾斜角度。
98.实施例6：
99.如图5所示，本发明提供的空投液货无人机，包括无人机本体14、空投悬挂部15和遥控单元16；
100.空投悬挂部15，包括悬挂架17和1个锁紧组件18；悬挂架17设置在无人机本体14底部；锁紧组件18设置在悬挂架17底部；遥控单元16设置在无人机本体14上。
101.运送液货时，锁紧组件18锁紧空投液货装置的第一提手6。
102.当空投液货无人机飞行至投送地点上方后，遥控单元16接收到远程控制信号，释放锁紧组件18，完成空投液货装置的投放。
103.实施例7：
104.本实施例与上述实施例的区别在于：
105.空投悬挂部15的多个锁紧组件18锁紧多个空投液货装置。
106.当空投液货无人机飞行至投送地点上方后，遥控单元16接收到远程控制信号，依次释放锁紧组件18，投放对应的空投液货装置。
107.相邻两个空投液货装置的投放时间相差一定的投放间隔，避免相邻空投软桶1的顶部自充气气囊2、中部自充气气囊3或底部自充气气囊4充气后相互撞击，使空投软桶1落地后偏离投送地点。
108.优选的，上述投放时间间隔为0.5秒。
109.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落
110.在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
111.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种空投液货装置，其特征在于，包括空投软桶(1)、顶部自充气气囊(2)、中部自充气气囊(3)和底部自充气气囊(4)；所述空投软桶(1)顶部设有液货进出口(5)和第一提手(6)；所述空投软桶(1)从顶面到底面的截面面积逐渐增大；所述顶部自充气气囊(2)包覆在所述空投软桶(1)顶部；所述中部自充气气囊(3)为带状结构，包覆在所述空投软桶(1)的中部四周；所述底部自充气气囊(4)包覆在所述空投软桶(1)底部；所述顶部自充气气囊(2)、中部自充气气囊(3)和底部自充气气囊(4)通过连接带(7)连接。2.根据权利要求1所述的空投液货装置，其特征在于，所述顶部自充气气囊(2)、中部自充气气囊(3)和底部自充气气囊(4)外侧均涂敷有反光涂层。3.根据权利要求1所述的空投液货装置，其特征在于，所述顶部自充气气囊(2)、中部自充气气囊(3)和底部自充气气囊(4)，均包括运动状态传感器(8)、控制组件(9)、气体发生组件(10)和气囊组件(11)；所述运动状态传感器(8)，与所述控制组件(9)连接，用于获取运动状态；所述控制组件(9)，与所述气体发生组件(10)连接，用于根据所述运动状态，启动所述气体发生组件(10)；所述气体发生组件(10)，用于对所述气囊组件(11)进行充气；所述气体发生组件(10)产生的气体为惰性气体。4.根据权利要求3所述的空投液货装置，其特征在于，所述顶部自充气气囊(2)、中部自充气气囊(3)或底部自充气气囊(4)还设有声音报警组件(12)；所述控制组件(9)与所述声音报警组件(12)连接，在启动所述气体发生组件(10)的同时，启动声音报警组件(12)。5.根据权利要求1所述的空投液货装置，其特征在于，所述液货进出口(5)包括硬质进出口(51)、密封盖(52)和弹性保护罩(53)；所述硬质进出口(51)底部设有圆形底座(511)，位于所述空投软桶(1)顶部；所述密封盖(52)包括密封盖本体(521)和2个拉杆(522)；所述密封盖本体(521)的内壁通过螺纹与所述硬质进出口(51)连接；所述密封盖本体(521)的外壁两侧相对设有2个连接耳(5211)；所述拉杆(522)一端与所述连接耳(5211)铰接；所述拉杆(522)展开时与所述密封盖本体(521)的侧壁垂直；所述拉杆(522)收起时与所述密封盖本体(521)的侧壁平行；所述弹性保护罩(53)覆盖于所述密封盖(52)外部。6.根据权利要求1所述的空投液货装置，其特征在于，所述空投软桶(1)，由单层高分子涂覆织物粘接而成。7.根据权利要求1所述的空投液货装置，其特征在于，所述空投软桶(1)包括顶壁、底壁及依次设置的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁；所述第一侧壁和第三侧壁相对设置；所述第二侧壁和第四侧壁相对设置；所述顶壁、第一侧壁和第三侧壁为曲面；所述第一侧壁和第三侧壁曲率相同；所述底壁、第二侧壁和第四侧壁为平面；
所述第一提手(6)位于所述顶壁上方中部；所述液货进出口(5)位于所述顶壁上，与所述第一侧壁相邻一侧。8.根据权利要求7所述的空投液货装置，其特征在于，所述顶壁、底壁、第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁连接处均设有45
°
倒角。9.根据权利要求7所述的空投液货装置，其特征在于，所述第三侧壁还设有第二提手(13)。10.一种空投液货无人机，其特征在于，包括无人机本体(14)、空投悬挂部(15)、遥控单元(16)和权利要求1-9中任一项所述的空投液货装置；所述无人机本体(14)底部设有所述空投悬挂部(15)；所述空投悬挂部(15)，包括悬挂架(17)和n个锁紧组件(18)；所述悬挂架(17)设置在所述无人机本体(14)底部；所述锁紧组件(18)设置在所述悬挂架(17)底部，用于锁紧所述空投液货装置的所述第一提手(6)；所述n大于等于1；所述遥控单元(16)设置在所述无人机本体(14)上，用于响应远程控制信号，控制所述锁紧组件(18)脱放所述空投液货装置。

技术总结
本发明公开了一种空投液货装置及具有其的空投液货无人机，包括空投软桶、顶部自充气气囊、中部自充气气囊和底部自充气气囊；空投软桶顶部设有液货进出口和第一提手；空投软桶从顶面到底面的截面面积逐渐增大；顶部自充气气囊包覆在所述空投软桶顶部；中部自充气气囊为带状结构，包覆在空投软桶的中部四周；底部自充气气囊包覆在空投软桶底部；顶部自充气气囊、中部自充气气囊和底部自充气气囊通过连接带连接。可见，本发明公开的空投液货装置及具有其的空投液货无人机，能够降低空投容器质量，将液态货物运送到指定地点后准确投放，同时避免落地后冲击力造成的损伤和爆燃风险。时避免落地后冲击力造成的损伤和爆燃风险。时避免落地后冲击力造成的损伤和爆燃风险。


技术研发人员：常瑶 刘楠 杨建雄 杨明 邵伟光
受保护的技术使用者：中国人民解放军军事科学院系统工程研究院
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/9/20