[实用新型]一种飞艇俯仰平衡及重心位置调整的装置

说明书

本实用新型提供一种飞艇俯仰平衡及重心位置调整的装置。所述飞艇俯仰平衡及重心位置调整的装置包括装有液体的头部空腔、腹部空腔和尾部空腔、在腹部的控制器、与所述控制器电连接的阀门机构和液体泵；所述阀门机构包括与所述液体泵并联的截止阀，所述截止阀和液体泵的一端均通过各自的管路与所述腹部空腔连通，所述截止阀和液体泵的另一端均通过各自的管路与同一个换向阀在所述头部空腔和尾部空腔之间切换；所述腹部空腔还设有将其内的液体排出飞艇外的放液管路。与相关技术相比，本实用新型所提供的飞艇俯仰平衡及重心位置调整的装置利用阀门切换和液体循环，可实现液体在头、尾间的来回输送，以达到俯仰姿态的调整。

技术领域

本实用新型涉及轻于空气的飞行器技术领域，尤其涉及一种飞艇俯仰平衡及重心位置调整的装置。

背景技术

飞艇是一种主要依靠气体浮力来克服自身重力的飞行器，一般包括充满浮升气体的一个或多个封闭气囊、可以改变推力方向的推进系统、安装在飞艇尾部、用于调整飞行姿态的控制机构（如尾舵、尾部矢量推力等）和用于挂载设备或乘员的吊舱（或吊篮）。

当飞艇采用传统的布局方式时，飞艇的重心是基本固定的。由于飞艇要求能够垂直起降和巡航飞行，因此，一般采取将飞艇重心配置在飞艇浮心之前的方式，来兼顾这两种飞行状态。采用这种重心配置方式，使得飞艇飞行时，其推力系统在克服飞艇的阻力的同时还要克服飞艇的低头趋势，不利于发挥推力系统的效率。

传统的飞艇姿态的调整方法是依赖于飞艇飞行时作用在尾舵上的空气动力来调整飞艇的俯仰/偏航姿态，或依靠尾部矢量推力装置产生的俯仰/偏航力矩调整飞艇的姿态。当采用尾舵面调整姿态时，这种作用是被动的，即只有当飞艇有一定的飞行速度时才起作用，不适用于飞艇的垂直起降。当采用尾部矢量推力时，需要消耗比较多的能量才能产生足够的调整力矩，同时也显著增加了重量。因此，传统的姿态调整机构可以认为是有局限的、低效的。如现有专利CN201821871318.7 平流层飞艇姿态调整装置和CN201811351595.X平流层飞艇姿态调整装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种通飞艇俯仰平衡及重心位置调整的装置，利用阀门切换和液体循环，可实现液体在头、尾间的来回输送，以达到俯仰姿态的调整。

本实用新型的技术方案是：一种飞艇俯仰平衡及重心位置调整的装置包括分别在飞艇头部、腹部和尾部设置的头部空腔、腹部空腔和尾部空腔，所述头部空腔、腹部空腔和尾部空腔内放置有液体；

所述装置还包括设置在腹部的控制器及与所述控制器电连接的阀门机构和液体泵；

所述阀门机构包括与所述液体泵并联的截止阀，所述截止阀和液体泵的一端均通过各自的管路与所述腹部空腔连通，所述截止阀和液体泵的另一端均通过各自的管路与同一个换向阀在所述头部空腔和尾部空腔之间切换；

所述腹部空腔还设有将其内的液体排出飞艇外的放液管路。

上述方案利用安装在飞艇头部附近、尾部附近和飞艇腹部的足够大的液体空腔，通过液体循环泵送，改变飞艇头部、尾部处液体空腔内液体的重量达到调整飞艇俯仰姿态的目的。

优选的，所述放液管路自液体泵向飞艇外延伸，所述放液管路上设有放液阀。

利用泵送及阀门机构将飞艇的液体排除系统外，达到减轻重量，提高重心位置的作用。

优选的，所述液体泵的管路上设有防止头部空腔和尾部空腔的液体流向腹部空腔的泵体单向阀。

优选的，还包括用于测量所述液体泵管路上的液体流量的流量传感器和用于测量腹部空腔内液面高度的液位传感器。

优选的，所述飞艇临近腹部空腔的下方设有吊舱，控制器和阀门机构设于所述吊舱内。

优选的，所述液体的总体积小于头部空腔、腹部空腔和尾部空腔的体积之和。