无人机气动弹射供气系统及供气控制方法与流程

本发明属于无人机气动弹射，具体涉及一种无人机气动弹射供气系统及供气控制方法。

背景技术：

1、随着微小型无人机、巡飞弹的快速发展，蜂群系统作战方式得到越来越广泛的关注。气动弹射技术是通过弹射装置的气动元件控制低压储气室瞬时放气，在发射筒内形成高压气流，使无人机或巡飞弹达到要求的出筒速度，实现无人机、巡飞弹的发射操作。现有气动弹射装置通常为单管发射，不具备连续发射的能力；而集束气动弹射装置通常存在补气速度慢，难以满足快速连续发射的需求。

2、集束式气动弹射装置中为解决无人机连续快速发射过程中补气速度慢的问题，采用高压罐与低压罐组合的方式，通过高压罐自动向低压罐内补气，利用低压罐内的气源实现无人机的弹射。由于发射管数量较多，发射所需的总气量较大，使得高压罐内的气压压力较高，高压罐与低压罐之间气压压差大，在向低压罐内自动补气时，存在过充的问题，难以保证无人机连续发射过程中的弹射压力控制精度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种无人机气动弹射供气系统及供气控制方法，以解决现有集束式气动弹射装置中无人机连续发射过程中弹射压力控制精度不高的问题。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、无人机气动弹射供气系统，包括：

4、高压罐，用于为低压罐供气，且高压罐内的气压大于低压罐内的气压；

5、低压罐，所述低压罐与多个发射筒连接，用于提供无人机气动弹射所需的气源，所述低压罐与高压罐之间通过主管路连接，所述低压罐上设置有用于检测低压罐气压的第一压力传感器；

6、第一气路控制单元，包括设置在主管路上的减压阀和开关电磁阀，所述减压阀的入口前端与低压罐连接，减压阀的出口端与开关电磁阀连接，所述开关电磁阀与低压罐连接；

7、第二气路控制单元，包括串联的第一先导阀和第二先导阀，所述第一先导阀的入口端分别与高压罐和减压阀的入口前端连接，所述第二先导阀的出口端与减压阀连接，所述第一先导阀的设定压力值大于低压罐的目标气压，所述第二先导阀的设定压力值不小于低压罐的目标气压且小于第一先导阀的设定压力值；

8、主控制单元，所述主控制单元分别与第一压力传感器和开关电磁阀连接，用于根据获取的第一压力传感器的压力数据对开关电磁阀进行开关控制。

9、在一些实施例中，所述第一先导阀的设定压力值为低压罐的目标气压的2.5-3倍。

10、在一些实施例中，所述第二先导阀的设定压力值为低压罐的目标气压的1.5-2倍。

11、在一些实施例中，所述低压罐上设置有用于泄压的第一排气安全阀。

12、在一些实施例中，所述主管路上设置有集成阀块，所述集成阀块的第一入口端与高压罐的出口端之间设置有第一球阀，所述集成阀块的出口分别与第一先导阀的入口端和减压阀的入口前端连接，所述集成阀块上设置有用于检测高压罐气压的第二压力传感器和用于泄压的第二排气安全阀。

13、在一些实施例中，所述集成阀块的第二入口端设置有用于与基站气源连接的快换接头，所述集成阀块的出口端与第二球阀连接，所述第二球阀分别与第一先导阀的入口端和减压阀的入口前端连接。

14、在一些实施例中，所述低压罐与各个发射筒之间分别设置有发射阀，所述发射阀与主控制单元连接。

15、另一方面，本发明还提供一种基于所述的无人机气动弹射供气系统的供气控制方法，包括：

16、设置第一先导阀、第二先导阀的设定压力值，使第一先导阀的设定压力值大于低压罐所需的气压，第二先导阀的设定压力值大于低压罐所需的气压且小于第一先导阀的设定压力值，通过第二先导阀输出的压力控制减压阀的输出压力；

17、主控制单元根据获取的第一压力传感器的压力数据控制开关电磁阀的开关，当第一压力传感器的压力数据达到低压罐所需的目标气压时，主控制单元控制开关电磁阀关闭。

18、在一些实施例中，设定供气缓冲区间，供气缓冲区间的最小值不小于目标压力值控制精度范围的最小值且供气缓冲区间的最大值大于目标压力值控制精度范围的最大值；

19、当第一压力传感器检测的压力数据在供气补偿缓冲区间内时，主控制单元控制开关电磁阀关闭。

20、在一些实施例中，当低压罐内的气压达到目标气压后，主控制单元控制其中一个待发射的发射筒的发射阀开启；

21、在完成一发无人机的发射后，通过主控制单元控制向低压罐补气至达到目标气压，依次循环，完成各发射筒的发射。

22、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

23、本发明采用两级先导阀与减压阀组成气路控制单元，通过第一先导阀进行滤波，第二先导阀控制减压阀的输出压力，两级先导阀配合使用有效降低了在连续发射补气操作中，先导阀设定压力值会不断增加，无法对减压阀的输出压力进行有效控制的问题，使减压阀的输出压力能够始终保持在恒定的范围，结合电磁阀、主控制单元与压力传感器所形成的闭环控制，实现了无人机连续快速发射过程中的自动供气和补气，补气精度高，保证了无人机连续发射过程中的弹射压力控制精度。

24、本发明在每次发射完成后对低压罐进行补气所需的时间短，自动化程度高，很好地满足了无人机的连续快速发射的需求。

技术特征：

1.无人机气动弹射供气系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的无人机气动弹射供气系统，其特征在于，所述第一先导阀的设定压力值为低压罐的目标气压的2.5-3倍。

3.根据权利要求1或2所述的无人机气动弹射供气系统，其特征在于，所述第二先导阀的设定压力值为低压罐的目标气压的1.5-2倍。

4.根据权利要求1所述的无人机气动弹射供气系统，其特征在于，所述低压罐上设置有用于泄压的第一排气安全阀。

5.根据权利要求1所述的无人机气动弹射供气系统，其特征在于，所述主管路上设置有集成阀块，所述集成阀块的第一入口端与高压罐的出口端之间设置有第一球阀，所述集成阀块的出口分别与第一先导阀的入口端和减压阀的入口前端连接，所述集成阀块上设置有用于检测高压罐气压的第二压力传感器和用于泄压的第二排气安全阀。

6.根据权利要求5所述的无人机气动弹射供气系统，其特征在于，所述集成阀块的第二入口端设置有用于与基站气源连接的快换接头，所述集成阀块的出口端与第二球阀连接，所述第二球阀分别与第一先导阀的入口端和减压阀的入口前端连接。

7.根据权利要求1所述的无人机气动弹射供气系统，其特征在于，所述低压罐与各个发射筒之间分别设置有发射阀，所述发射阀与主控制单元连接。

8.基于权利要求1-7中任一项所述的无人机气动弹射供气系统的供气控制方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的供气控制方法，其特征在于，设定供气缓冲区间，供气缓冲区间的最小值不小于目标压力值控制精度范围的最小值且供气缓冲区间的最大值大于目标压力值控制精度范围的最大值；

10.根据权利要求8所述的供气控制方法，其特征在于，当低压罐内的气压达到目标气压后，主控制单元控制其中一个待发射的发射筒的发射阀开启；

技术总结
本发明属于无人机气动弹射技术领域，公开了一种无人机气动弹射供气系统及供气控制方法，包括：高压罐，用于为低压罐供气；低压罐，低压罐与多个发射筒连接，用于提供无人机气动弹射所需的气源；第一气路控制单元，包括设置在主管路上的减压阀和开关电磁阀；第二气路控制单元，包括串联的第一先导阀和第二先导阀；主控制单元，主控制单元分别与第一压力传感器和开关电磁阀连接，用于根据获取的第一压力传感器的压力数据对开关电磁阀进行开关控制。本发明采用两级先导阀与减压阀组成气路控制单元，结合电磁阀、主控制单元与压力传感器所形成闭环控制单元，实现了无人机连续快速发射过程中的自动供气和补气，补气精度高。

技术研发人员：谢友利,高彦富,张鑫,何海林,陈金泉,张立涛,王辉,王开金,宋善超,彭竟德,陈哲,徐飞,唐光超
受保护的技术使用者：成都航天万欣科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5