液体双向泵系统及采用其的平流层飞艇姿态调整装置的制作方法

本发明涉及飞艇，具体涉及一种液体双向泵系统及采用其的平流层飞艇姿态调整装置。

背景技术：

1、对于一般的飞艇来说，可通过控制尾翼舵面来调整飞艇的俯仰姿态角；或者通过改变尾翼舵面的迎风角，使尾翼产生俯仰方向的动力，达到调整飞艇的俯仰姿态角的目的。

2、然而，由于平流层环境空气密度小，所以设计平流层飞艇时尾翼舵面在海拔20公里高空以小于20米每秒空速飞行时舵效作用不大且增加了无用的重量。因此在平流层飞艇上不宜使用尾翼舵面。

3、另外，在低空，由于空气密度较大，可通过调整飞艇两端空气副气囊的质量来改变飞艇质心。

4、但是由于平流层环境空气密度小以及太阳辐射热形成的平流层飞艇内的超温超压，设计平流层飞艇时将在白天排出飞艇内的所有空气。因此，低空飞艇一般采用的通过调整飞艇头尾两端的副气囊空气质量改变飞艇质心和调整飞艇俯仰姿态的方法难以实现。

5、此外采用飞艇两端抛沙改变质心和调整平流层飞艇俯仰姿态的方法，则沙子越抛越少不能循环使用。

6、所以如何有效在平流层环境下调整平流层飞艇的质心和俯仰姿态角是平流层飞艇总体设计的关键问题。

7、因此，设计一种新型的平流层飞艇姿态调整装置是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种平流层飞艇姿态调整装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

2、本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

3、根据本发明的第一方面，公开一种液体双向泵系统，具有第一端和第二端，所述液体双向泵系统包括齿轮泵系统和第一至第四电磁阀，其中：

4、液体双向泵系统的第一端、第一电磁阀的第一端以及第四电磁阀的第一端连通；

5、第一电磁阀的第二端、齿轮泵系统的入口以及第三电磁阀的第一端连通；

6、第四电磁阀的第二端、齿轮泵系统的出口以及第二电磁阀的第一端连通；以及

7、第三电磁阀的第二端、第二电磁阀的第二端以及液体双向泵系统的第二端连通。

8、根据本发明的一示例实施方式，其中连通通过输液管道进行。

9、根据本发明的一示例实施方式，其特征在于，其中当需要液体由第二端流向第一端时，齿轮泵系统、第三电磁阀以及第四电磁阀同时开启，第一电磁阀、第二电磁阀同时关闭；当需要液体由第一端流向第二端时，齿轮泵系统、第一电磁阀以及第二电磁阀同时开启，第三电磁阀、第四电磁阀同时关闭。

10、根据本发明的第二方面，公开一种液体双向泵系统，具有第一端和第二端，所述液体双向泵系统包括齿轮泵系统和第一至第二三通换向阀，其中：

11、液体双向泵系统的第一端与第一三通换向阀的左出入口连通；

12、第一三通换向阀的中间出入口、齿轮泵系统的入口以及第二三通换向阀的左出入口连通；

13、第一三通换向阀的右出入口、齿轮泵系统的出口以及第二三通换向阀的中间出入口连通；以及

14、第二三通换向阀的右出入口与液体双向泵系统的第二端连通。

15、根据本发明的一示例实施方式，其中当需要液体由第二端流向第一端时，齿轮泵系统、第一至第二三通换向阀的左、右出入口同时开启，第一至第二三通换向阀的中间出入口同时关闭；当需要液体由第一端流向第二端时，齿轮泵系统、第一三通换向阀的左出入口、中间出入口以及第二三通换向阀的中间出入口、右出入口同时开启，第一三通换向阀的右出入口、第二三通换向阀的左出入口同时关闭。

16、根据本发明的第三方面，公开一种平流层飞艇姿态调整装置，用于调整平流层飞艇的俯仰姿态，其特征在于，所述平流层飞艇姿态调整装置包括：

17、前端储液舱，设置于平流层飞艇的前端；

18、后端储液舱，设置于平流层飞艇的后端；以及

19、任一前述的液体双向泵系统，设置于前端储液舱和后端储液舱之间并位于前端储液舱和后端储液舱的下方；

20、其中液体双向泵系统的第一端与前端储液舱连通；以及

21、液体双向泵系统的第二端与后端储液舱连通。

22、根据本发明的一示例实施方式，其中前端储液舱和/或后端储液舱具有出液口，用于向外释放所存储的液体以实现飞艇的重力调节。

23、根据本发明的一示例实施方式，其中前端储液舱和/或后端储液舱内的液体为防冻液。

24、根据本发明的一示例实施方式，其中前端储液舱和/或后端储液舱为软式皮囊。

25、根据本发明的第四方面，公开一种平流层飞艇姿态调整装置，用于调整平流层飞艇的俯仰姿态，其特征在于，所述平流层飞艇姿态调整装置包括：

26、前端储液舱，设置于平流层飞艇的前端；

27、后端储液舱，设置于平流层飞艇的后端；以及

28、主储液舱，设置于前端储液舱和后端储液舱之间并位于前端储液舱和后端储液舱的下方；以及

29、采用任一前述的液体双向泵系统的第一至第二液体双向泵系统，第一液体双向泵系统设置于前端储液舱和主储液舱之间并位于主储液舱的下方，第二液体双向泵系统设置于主储液舱和后储液舱之间并位于主储液舱的下方；

30、其中前端储液舱与第一液体双向泵系统的第一端连通；

31、第一液体双向泵系统的第二端与主储液舱连通；

32、主储液舱与第二液体双向泵系统的第一端连通；以及

33、第二液体双向泵系统的第二端与后端储液舱连通。

34、根据本发明的一示例实施方式，其中主储液舱具有出液口，用于向外释放所存储的液体以实现飞艇的重力调节。

35、根据本发明的一示例实施方式，其中前端储液舱、后端储液舱或主储液舱内的液体为防冻液。

36、根据本发明的一示例实施方式，其中前端储液舱、后端储液舱或主储液舱为带透气阀的软式皮囊。

37、根据本发明的一示例实施方式，其中主储液舱位于平流层飞艇浮心位置的正下方。

38、根据本发明的一些实施方式，为解决平流层飞艇在平流层环境下俯仰控制的问题提供了切实可行的方法，可以部分替代尾翼上的尾舵调整俯仰角姿态的功能，使得去掉尾舵减轻重量成为可能。

39、根据本发明的另一些实施方式，在平流层环境下可多次调整平流层飞艇质心和俯仰角姿态，调节角度大效果明显。

40、根据本发明的又一些实施方式，通过主储液舱向外释放所存储的液体以实现飞艇的重力调节，可兼顾抛沙压舱物调节平流层飞艇浮力的功能。

41、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

技术特征：

1.一种液体双向泵系统，具有第一端和第二端，所述液体双向泵系统包括齿轮泵系统和第一至第二三通换向阀，其中：

2.根据权利要求1所述的液体双向泵系统，其特征在于，其中当需要液体由第二端流向第一端时，齿轮泵系统、第一至第二三通换向阀的左、右出入口同时开启，第一至第二三通换向阀的中间出入口同时关闭；当需要液体由第一端流向第二端时，齿轮泵系统、第一三通换向阀的左出入口、中间出入口以及第二三通换向阀的中间出入口、右出入口同时开启，第一三通换向阀的右出入口、第二三通换向阀的左出入口同时关闭。

3.一种平流层飞艇姿态调整装置，用于调整平流层飞艇的俯仰姿态，其特征在于，所述平流层飞艇姿态调整装置包括：

4.根据权利要求3所述的平流层飞艇姿态调整装置，其特征在于，其中前端储液舱和/或后端储液舱具有出液口，用于向外释放所存储的液体以实现飞艇的重力调节。

5.根据权利要求3所述的平流层飞艇姿态调整装置，其特征在于，其中前端储液舱和/或后端储液舱内的液体为防冻液。

6.根据权利要求3所述的平流层飞艇姿态调整装置，其特征在于，其中前端储液舱和/或后端储液舱为带透气阀门的软式皮囊。

7.一种平流层飞艇姿态调整装置，用于调整平流层飞艇的俯仰姿态，其特征在于，所述平流层飞艇姿态调整装置包括：

8.根据权利要求7所述的平流层飞艇姿态调整装置，其特征在于，其中主储液舱具有出液口，用于向外释放所存储的液体以实现飞艇的重力调节。

9.根据权利要求7所述的平流层飞艇姿态调整装置，其特征在于，其中前端储液舱、后端储液舱或主储液舱内的液体为防冻液。

10.根据权利要求7所述的平流层飞艇姿态调整装置，其特征在于，其中前端储液舱、后端储液舱或主储液舱为带透气阀门的软式皮囊。

技术总结本发明提供一种液体双向泵系统及采用其的平流层飞艇姿态调整装置。液体双向泵系统具有第一端和第二端，包括齿轮泵系统和第一至第四电磁阀，其中：液体双向泵系统的第一端、第一电磁阀的第一端以及第四电磁阀的第一端连通；第一电磁阀的第二端、齿轮泵系统的入口以及第三电磁阀的第一端连通；第四电磁阀的第二端、齿轮泵系统的出口以及第二电磁阀的第一端连通；以及第三电磁阀的第二端、第二电磁阀的第二端以及液体双向泵系统的第二端连通。采用液体双向泵系统的平流层飞艇姿态调整装置通过改变端部储液舱内液体的质量来改变平流层飞艇的质心和俯仰姿态。技术研发人员：江京,段洣毅,陈付幸,邓迎春受保护的技术使用者：北京空天高科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19