用于无人机蜂群式发射的储能及缓冲一体化装置

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种用于无人机蜂群式发射的储能及缓冲一体化装置。

背景技术

目前，气体弹射方式仍然是无人机发射的一种重要方式，其主要动力源是在气瓶中存储的有限的高压气体。当无人机需要发射时，高压气体会经过缓冲装置、控制阀、管路等为无人机提供一定的气体压力，使无人机以一定的速度发射。现有的气体弹射系统主要存在以下问题：

1)由于现在无人机发射架次需求逐步增加，现有气体弹射系统需根据发射架次配置专属的缓冲装置，各个无人机、缓冲装置、控制元件与动力源之间需要配置较长且较复杂的管路，导致气体弹射系统的体积和重量都较大，系统结构复杂，集成度很低；2)气体弹射系统工作过程中，需通过控制各个阀的启闭实现高压气体的控制，但是各个独立的元件都需要管路进行连接，管路需配置管接头，各个连接处都增加了泄漏的可能，导致整个系统泄漏风险极高，在高压气体有限的情况下，系统的工作可靠性面临着很大的挑战；3)每一个发射架次的缓冲装置均需配置压力传感器进行弹射前压力检测，随着发射架次的增加，弹射所需的缓冲装置与传感器数量会随之增加，高压、高频、长时间使用工作可靠性较难保证，使用维护成本很高。

上述问题，在未来无人机蜂群式发射需求中会表现得更加突出，使得传统无人机气体弹射系统在今后的应用中受到较大的限制。因此，如何突破现有无人机气体弹射系统的工作模式，简化气体弹射系统，进一步提升气体弹射系统的集成度和工作可靠性，降低工作过程中可能发生的泄漏点，对于无人机蜂群式发射方式与气体弹射系统的发展和实际应用具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种体积更小、重量更轻，仅一套压力存储装置即可实现无人机气体弹射及弹射前的缓冲功能并发射多架次无人机的用于无人机蜂群式发射的储能及缓冲一体化装置。

为了解决上述技术问题，本申请提供了如下技术方案：

本发明用于无人机蜂群式发射的储能及缓冲一体化装置，包括承压装置、多个两位两通阀、高压气体接口、压力传感器，所述承压装置内腔用于容纳高压气体，所述两位两通阀、所述高压气体接口、所述压力传感器均连接于所述承压装置上，所述两位两通阀、所述高压气体接口、所述压力传感器均与所述承压装置的内腔连通，所述高压气体接口用于连接高压气源，所述两位两通阀用于连接待发射无人机的发射舱。

进一步地，还包括多个直通接头，所述承压装置侧壁上设置有多个通孔，各所述通孔上分别设置有一个所述直通接头，各所述两位两通阀分别连接于一个所述直通接头上。

进一步地，所述通孔上设置有反螺纹。

进一步地，所述承压装置为中空圆柱体。

进一步地，所述承压装置内壁的侧面与两个底面之间均设置有圆弧过渡。

进一步地，所述高压气体接口设置于所述承压装置的一个底面上，所述两位两通阀连接于所述承压装置的侧面上。

进一步地，所述直通接头与所述通孔孔壁之间，所述两位两通阀与所述直通接头之间均设置有密封装置。

与现有技术相比，本发明用于无人机蜂群式发射的储能及缓冲一体化装置至少具有以下

有益效果：

本发明用于无人机蜂群式发射的储能及缓冲一体化装置，由于包括承压装置、多个两位两通阀、高压气体接口、压力传感器，两位两通阀、高压气体接口、压力传感器均连接于承压装置上，集成度较高，两位两通阀与承压装置一体化设计，实现了气体弹射系统的高效集成，系统配置更为简单，相比较于传统的气体弹射系统，体积更小、重量更轻，仅一套压力存储装置即可发射多架次无人机；同时，仅一套装置即可实现无人机气体弹射及弹射前的缓冲功能，泄漏点少、管路简单，大大降低了工作过程中的气压损失，使气体弹射系统更加高效节能，而且弹射过程中控制方式简单易实现，使用维护方便。

下面结合附图对本发明用于无人机蜂群式发射的储能及缓冲一体化装置作进一步说明。

附图说明

图1为本发明用于无人机蜂群式发射的储能及缓冲一体化装置的主视结构示意图；

图2为本发明用于无人机蜂群式发射的储能及缓冲一体化装置的侧视结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明用于无人机蜂群式发射的储能及缓冲一体化装置，包括承压装置01、多个两位两通阀02、高压气体接口03、压力传感器04，承压装置01为中空封闭体，承压装置01内腔用于容纳高压气体，两位两通阀02、高压气体接口03、压力传感器04均连接于承压装置01上，两位两通阀02、高压气体接口03、压力传感器04均与承压装置01的内腔连通，高压气体接口03用于连接高压气源，通过高压气体接口03可反复实现充放气操作，充气时应无阻碍的打开，外部气源切断时，应将高压气体接口03进行可靠的密封；两位两通阀02用于连接待发射无人机的发射舱，压力传感器04用于对承压装置01内的气体压力进行实时监测并进行反馈，当气体压力达到需求压力或工作过程出现气压波动，都可实时采集压力值并在上位机进行显示。两位两通阀02设置有左位、右位两个工作位置，两位两通阀02不通电时，该阀在右位工作，此时该阀的入口与出口封堵，对承压装置01内的高压气体进行可靠的密封；当两位两通阀02通电时，该阀在左位工作，此时该阀的入口与出口相连通，承压装置01内的高压气体可以无阻碍的通流进入待发射无人机的发射舱。具体地，两位两通阀02可采用两位两通电磁阀或两位两通球阀或其他能够控制气体通断的阀门。

本发明用于无人机蜂群式发射的储能及缓冲一体化装置装配完成后，向承压装置01内充入一定压力的气体，若气体压力在一定时间内无明显下降，即可验证其可靠的密封性。当承压装置01需要充气时，外部高压气体通过高压气体接口03充入承压装置01内，随着弹射工作的进行，承压装置01内压力下降，高压气体需不断通过高压气体接口03充入承压装置01内，承压装置01需要在工作过程内存储一定量的高压气体。当承压装置01充满时，可通过压力传感器04的反馈判断压力是否稳定，若气压稳定且不进行弹射工作，可切断外部气源，高压气体接口03会随之封闭，对承压装置01内的高压气体进行密闭存储。

当需要发射无人机时，两位两通阀02通电，承压装置01内的高压气体会随着两位两通阀02的打开而通向待发射无人机的发射舱，推动无人机进行弹射。当承压装置01内压力不够时，需要接通外部气源，高压气体再次通过高压气体接口03进入承压装置01内腔进行补气，直至压力稳定。

本发明用于无人机蜂群式发射的储能及缓冲一体化装置，由于包括承压装置01、多个两位两通阀02、高压气体接口03、压力传感器04，两位两通阀02、高压气体接口03、压力传感器04均连接于承压装置01上，集成度较高，两位两通阀02与承压装置01一体化设计，实现了气体弹射系统的高效集成，系统配置更为简单，相比较于传统的气体弹射系统，体积更小、重量更轻，仅一套压力存储装置即可发射多架次无人机，并且泄漏点少、管路简单，大大降低了工作过程中的气压损失，使气体弹射系统更加高效节能，弹射过程中控制方式简单易实现，使用维护方便，同时，由于承压装置01上设置有高压气体接口03，承压装置01具有较大的内部空间，高压气体经高压气体接口03进入承压装置01内腔即可完成缓冲，并且使承压装置01内腔补充气体的速度大于气体消耗的速度，减小内腔的气体压力波动，保证无人机能够平稳弹射。

可选地，本发明用于无人机蜂群式发射的储能及缓冲一体化装置还包括多个直通接头05，承压装置01的侧壁上设置有多个通孔，各通孔上分别设置有一个直通接头05，各两位两通阀02分别连接于一个直通接头05上。由于承压装置01的侧壁上设置有通孔，通孔上设置有直通接头05，两位两通阀02安装于直通接头05上，安装更方便。

具体地，直通接头05与通孔孔壁之间，两位两通阀02与直通接头05之间均设置有密封装置，保证承压装置01内的高压气体无泄漏地传递至两位两通阀02。

可选地，通孔上设置有反螺纹。由于承压装置01上的通孔密集布置，为防止两位两通阀02安装时互相干扰无法顺利安装，在通孔上设置反螺纹，装配时，首先固定好承压装置01，并确认两位两通阀02的安装方向，然后仅转动直通接头05便可实现承压装置01、直通接头05与两位两通阀02的可靠连接，安装方便快捷。

可选地，承压装置01为中空的圆柱体。

可选地，承压装置01内壁的侧面与两个底面之间均设置有圆弧过渡，当承压装置01内的气压产生波动时，内壁的圆弧状过渡和较大体积的内部空间会主动将波动吸收，实现高压气体波动时的气压缓冲功能，确保能够输出稳定的高压气体且高压气体流量恒定，使无人机能够平稳弹射。

可选地，高压气体接口03设置于承压装置1的一个底面上，两位两通阀02连接于承压装置01的侧面上，便于通过高压气体接口03连通高压气源。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。