CN220640208U - 平衡调节装置和静浮力飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种平衡调节装置和一种静浮力飞行器，平衡调节装置包括壳体、端盖和爆炸螺栓，壳体内部形成有重物容纳腔，壳体设有与重物容纳腔连通的重量调节口。端盖以可开合的方式设于重量调节口。爆炸螺栓分别与壳体和端盖连接，爆炸螺栓用于控制端盖开合。控制装置与爆炸螺栓电连接。本实用新型提出的平衡调节装置通过爆炸螺栓控制壳体的重量调节口的开启，爆炸螺栓可靠性较高，当需要释放壳体内的重物时，控制爆炸螺栓通电，即可点燃爆炸物将爆炸螺栓炸断，使得端盖开启，壳体内的重物掉出，实现静浮力飞行器的平衡调节。爆炸螺栓耗能较低，满足飞行器的功率要求，并且不容易受环境影响，也不容易被重物卡住，可靠性较高。

Description

平衡调节装置和静浮力飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种平衡调节装置。本实用新型还涉及一种静浮力飞行器。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

在依靠静浮力来平衡重力的飞行器中，控制飞行器的升降和重心位置是十分关键的环节。因此，机载重量调节装置是实现飞行器稳定升空和安全降落的关键设备。一般的重量调节装置主要使用电机打开阀门来使装载物落下进行重量调节，这种方式电机容易被重物卡住且受环境的影响较大，可靠性不高，同时耗电量较大，且飞行器重心不能自由调节。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决现有的静浮力飞行器的重量调节可靠性较差且耗电较大的技术问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种平衡调节装置，用于静浮力飞行器，包括：

壳体，内部形成有重物容纳腔，所述壳体设有与所述重物容纳腔连通的重量调节口；

端盖，以可开合的方式设于所述重量调节口；

爆炸螺栓，分别与所述壳体和所述端盖连接，所述爆炸螺栓用于控制所述端盖开合；

控制装置，与所述爆炸螺栓电连接。

本实用新型提出的平衡调节装置通过爆炸螺栓控制壳体的重量调节口的开启，爆炸螺栓可靠性较高，当需要释放壳体内的重物时，控制爆炸螺栓通电，即可点燃爆炸物将爆炸螺栓炸断，使得端盖开启，壳体内的重物掉出，实现静浮力飞行器的平衡调节。爆炸螺栓耗能较低，满足飞行器的功率要求，并且不容易受环境影响，也不容易被重物卡住，可靠性较高。

另外，根据本实用新型的平衡调节装置，还可具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述壳体呈圆筒形。整体阻力较小，且强度较高。

在本实用新型的一些实施例中，所述端盖的第一端与所述壳体铰接连接，所述端盖的第二端与所述爆炸螺栓连接，所述第一端与所述第二端相对设置。使得端盖在爆炸螺栓断开后，不易被重物卡住，提高可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，所述壳体上设有多个加强筋。提高壳体的整体强度，使得壳体在使用时不易变形。

在本实用新型的一些实施例中，所述平衡调节装置还包括设于所述壳体的外表面上的多个连接件，所述连接件用于连接所述静浮力飞行器的舱体。通过设置连接件，加强壳体与舱体之间的连接可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，所述平衡调节装置还包括安装部，所述安装部设置在所述重量调节口处，所述爆炸螺栓安装在所述安装部上。方便爆炸螺栓的安装。

在本实用新型的一些实施例中，所述平衡调节装置还包括保护壳，所述保护壳安装在所述安装部上，所述爆炸螺栓设置在所述保护壳的内部。保护壳保护爆炸螺栓，减少爆炸螺栓被外界损伤，同时减少爆炸螺栓爆炸影响飞行器的现象。

在本实用新型的一些实施例中，所述平衡调节装置还包括检测装置，所述检测装置与所述爆炸螺栓电连接，所述检测装置用于检测所述爆炸螺栓的电阻。通过检测爆炸螺栓的电阻，以检测爆炸螺栓是否处于断开状态。

本实用新型的第二方面提出了一种静浮力飞行器，包括：

舱体；

至少一个平衡调节装置，所述平衡调节装置为本实用新型第一方面提出的平衡调节装置，所述平衡调节装置安装在所述舱体上。

本实用新型第二提出的静浮力飞行器具有通过爆炸螺栓控制释放重物的平衡调节装置，爆炸螺栓不易受环境影响，可靠性较高。并且能耗较低，能够满足静浮力飞行器的功率要求。

在本实用新型的一些实施例中，所述平衡调节装置的数量为多个，沿所述舱体的宽度方向或者长度方向，多个所述平衡调节装置分别布置在所述舱体的两侧。通过布置多个平衡调节装置，根据需求来控制平衡调节装置的分离数量，分布式布局提高调节重量的可靠性，降低系统耗电量，同时可以控制飞行器重心的位置。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的平衡调节装置的第一视角的结构示意图；

图2示意性地示出了根据本实用新型实施方式的平衡调节装置的第二视角的结构示意图；

附图标记如下：

10、壳体；11、重量调节口；12、安装部；13、保护壳；14、连接件；

20、端盖；

30、爆炸螺栓。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1和图2所示，本实用新型的第一方面提出了一种平衡调节装置，用于静浮力飞行器，包括：

壳体10，内部形成有重物容纳腔，壳体10设有与重物容纳腔连通的重量调节口11；

端盖20，以可开合的方式设于重量调节口11；

爆炸螺栓30，分别与壳体10和端盖20连接，爆炸螺栓30用于控制端盖20开合；

控制装置，与爆炸螺栓30电连接。

可以理解的是，本实用新型的静浮力飞行器主要指飞艇，飞艇是一种依靠空气静浮力实现升空的飞行器，飞艇按照升空高度可分为对流层飞艇和平流层飞艇，也可按照操控方式、气囊结构和气囊体积大小等方式分类。飞艇主要结构有囊体、舱体和推进装置，囊体内具有轻于空气的气体，可依靠空气的浮力升空，舱体一般设置在囊体下方，舱体内设置飞艇的控制系统、监测设备、驾驶舱等，推进装置一般采用发动机驱动螺旋桨旋转的方式，发动机的能源可采用航空燃油、燃料电池或者太阳能等。本实用新型提出的平衡调节装置主要用于在飞艇运行时，通过控制配重以对飞艇的平衡进行调节。例如在飞艇囊体漏气时可通过释放重物，提高飞艇浮力。还可以在飞艇运行时，通过调节设置在飞艇不同位置的重物重量，使得飞艇上仰或者下俯，以调节飞艇的飞行角度。

具体地，壳体10可以是圆筒形结构，还可以是立方体结构，具体根据实际需要进行设置。壳体10的内部形成容纳腔，容纳腔可以是圆柱形，容纳腔内盛放有重物，例如金属砂或者金属球等，通过释放重物达到调节飞艇平衡的效果。壳体10朝下的一端设有重量调节口11，重量调节口11处设有端盖20，端盖20可以通过铰接的方式与壳体10连接，并且通过爆炸螺栓30进行固定。爆炸螺栓30的外形与普通螺栓类似，爆炸螺栓30的内部装有炸药和点火器。分离时，炸药被引爆，使剪切锁剪断或者沿螺栓削弱槽断开，实现两分离体解锁，进而实现端盖20开启。爆炸螺栓30结构简单，可靠性高，控制方便。控制装置可设置在舱体内，并且与爆炸螺栓30的点火器电连接，通过为点火器通电实现控制爆炸螺栓30断开。

本实用新型提出的平衡调节装置通过爆炸螺栓30控制壳体10的重量调节口11的开启，爆炸螺栓30可靠性较高，当需要释放壳体10内的重物时，控制爆炸螺栓30通电，即可点燃爆炸物将爆炸螺栓30炸断，使得端盖20开启，壳体10内的重物掉出，实现静浮力飞行器的平衡调节。爆炸螺栓30耗能较低，满足飞行器的功率要求，并且不容易受环境影响，也不容易被重物卡住，可靠性较高。

在本实用新型的一些实施例中，壳体10呈圆筒形。整体阻力较小，且强度较高。壳体10还可以是其他形状，例如横截面是正方形的筒型结构，或者横截面是正多边形的柱形结构。

在本实用新型的一些实施例中，端盖20的第一端与壳体10铰接连接，端盖20的第二端与爆炸螺栓30连接，第一端与第二端相对设置。端盖20沿自身径向方向的第一端可通过铰接结构与壳体10转动连接，具体地，在壳体10上设置铰接座，在端盖20的外缘设置转轴，转轴可转动地插接于铰接座实现铰接，端盖20的另一端与爆炸螺栓30的分离体连接，从端盖20的径向两端对其进行固定，使得端盖20能够稳定可靠，避免容纳腔内的重物漏出。并且端盖20与壳体10铰接使得端盖20在爆炸螺栓30爆炸后能够通过自身重力而旋转打开重量调节口11。进而使得端盖20在爆炸螺栓30断开后，不易被重物卡住，提高可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，壳体10上设有多个加强筋。提高壳体10的整体强度，使得壳体10在使用时不易变形。在壳体10上，可沿壳体10的轴向方向在壳体10的外表面设置多道纵向加强筋，还可以环绕壳体10设置多道横向加强筋，通过设置加强筋加强壳体10整体强度，减少其承重受压而变形的现象。

在本实用新型的一些实施例中，平衡调节装置还包括设于壳体10的外表面上的多个连接件14，连接件14用于连接静浮力飞行器的舱体。连接件14可以是L型或者U型的结构，并且连接件14上设有多个连接孔，通过螺栓穿设于连接孔，再螺接于舱体上的螺栓孔中，可实现将平衡调节装置与舱体固定连接。连接件14与壳体10可通过焊接进行连接，提高结构强度。通过设置连接件14，加强壳体10与舱体之间的连接可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，平衡调节装置还包括安装部12，安装部12设置在重量调节口11处，爆炸螺栓30安装在安装部12上。方便爆炸螺栓30的安装。安装部12可以通过焊接与壳体10连接，安装部12沿壳体10的径向向外延伸，其上设有安装孔，爆炸螺栓30安装在安装孔中实现固定。在重量调节口11处还可以设置环形结构，铰接座和安装部12均设置在环形结构上，环形结构与壳体10之间通过焊接或者螺栓连接进行固定。

在本实用新型的一些实施例中，平衡调节装置还包括保护壳13，保护壳13安装在安装部12上，爆炸螺栓30设置在保护壳13的内部。保护壳13保护爆炸螺栓30，减少爆炸螺栓30被外界损伤，同时减少爆炸螺栓30爆炸影响飞行器的现象。保护壳13可以是立方体形结构还可以是圆柱形结构，保护壳13的内部形成有安装腔，用于容纳爆炸螺栓30，保护壳13的开口端可通过卡接或者螺栓固定在安装部12上。爆炸螺栓30爆炸时会出现碎屑，保护壳13能够防止碎屑四溅，进而保护飞行器的囊体安全。

在本实用新型的一些实施例中，平衡调节装置还包括检测装置，检测装置与爆炸螺栓30电连接，检测装置用于检测爆炸螺栓30的电阻。通过检测爆炸螺栓30的电阻，以检测爆炸螺栓30是否处于断开状态。检测装置常与爆炸螺栓30通电连接，并形成回路，此时爆炸螺栓30具有可测的电阻，整个回路形成电流，当爆炸螺栓30启动时，爆炸螺栓30的两个分离体断开，进而爆炸螺栓30与检测装置的回路断路，使得电阻出现变化，进而可被电阻测量装置监测到，从而实现对爆炸螺栓30的状态进行监测。

本实用新型的第二方面提出了一种静浮力飞行器，包括：

舱体；

控制器；

至少一个平衡调节装置，与控制器电连接，平衡调节装置为本实用新型第一方面提出的平衡调节装置，平衡调节装置安装在舱体上。

本实用新型第二提出的静浮力飞行器具有通过爆炸螺栓30控制释放重物的平衡调节装置，爆炸螺栓30不易受环境影响，可靠性较高。并且能耗较低，能够满足静浮力飞行器的功率要求。

在本实用新型的一些实施例中，平衡调节装置的数量为多个，沿舱体的宽度方向或者长度方向，多个平衡调节装置分别布置在舱体的两侧。通过布置多个平衡调节装置，根据需求来控制平衡调节装置的分离数量，分布式布局提高调节重量的可靠性，降低系统耗电量，同时可以控制飞行器重心的位置。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种平衡调节装置，用于静浮力飞行器，其特征在于，包括：

壳体，内部形成有重物容纳腔，所述壳体设有与所述重物容纳腔连通的重量调节口；

端盖，以可开合的方式设于所述重量调节口；

爆炸螺栓，分别与所述壳体和所述端盖连接，所述爆炸螺栓用于控制所述端盖开合；

控制装置，与所述爆炸螺栓电连接。

2.根据权利要求1所述的平衡调节装置，其特征在于，所述壳体呈圆筒形。

3.根据权利要求1所述的平衡调节装置，其特征在于，所述端盖的第一端与所述壳体铰接连接，所述端盖的第二端与所述爆炸螺栓连接，所述第一端与所述第二端相对设置。

4.根据权利要求1所述的平衡调节装置，其特征在于，所述壳体上设有多个加强筋。

5.根据权利要求1所述的平衡调节装置，其特征在于，所述平衡调节装置还包括设于所述壳体的外表面上的多个连接件，所述连接件用于连接所述静浮力飞行器的舱体。

6.根据权利要求1所述的平衡调节装置，其特征在于，所述平衡调节装置还包括安装部，所述安装部设置在所述重量调节口处，所述爆炸螺栓安装在所述安装部上。

7.根据权利要求6所述的平衡调节装置，其特征在于，所述平衡调节装置还包括保护壳，所述保护壳安装在所述安装部上，所述爆炸螺栓设置在所述保护壳的内部。

8.根据权利要求1至7任一项所述的平衡调节装置，其特征在于，所述平衡调节装置还包括检测装置，所述检测装置与所述爆炸螺栓电连接，所述检测装置用于检测所述爆炸螺栓的电阻。

9.一种静浮力飞行器，其特征在于，包括：

舱体；

至少一个平衡调节装置，所述平衡调节装置为根据权利要求1至8任一项所述的平衡调节装置，所述平衡调节装置安装在所述舱体上。

10.根据权利要求9所述的静浮力飞行器，其特征在于，所述平衡调节装置的数量为多个，沿所述舱体的宽度方向或者长度方向，多个所述平衡调节装置分别布置在所述舱体的两侧。