一種平流層飛艇的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及飛艇，尤其是涉及工作在平流層下部(高度10?20km)的一類具有三種氣囊多種氣體的平流層飛艇。
【背景技術(shù)】
[0002]飛艇是一種臨近空間低速飛行器，依靠內(nèi)部浮升氣體排開空氣所產(chǎn)生的靜升力實現(xiàn)升空并可在高空懸停巡航。
[0003]平流層飛艇在執(zhí)行預(yù)警、偵查、通信等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。與飛機(jī)相比，飛機(jī)在20km高空執(zhí)行任務(wù)的成本較高，甚至一般的飛機(jī)無法在此區(qū)域執(zhí)行任務(wù)，而平流層飛艇不僅可以長時間在此高度懸停巡航，而且能源來自源源不斷的太陽能(高翔，楊青真，李翔，環(huán)夏.高空太陽能飛艇方案/動力系統(tǒng)及氣動設(shè)計[J].計算機(jī)仿真.2013，30(3):45-49)；與人造地球衛(wèi)星相比，平流層飛艇距離地面更近、觀測精度更高，不受軌道限制機(jī)動性更好，還可以重復(fù)使用。目前，美、俄、德、英、日、韓、以色列和我國等均投入大量經(jīng)費加緊平流層飛艇的研宄([2] Khoury G A, Gillett J D.Airship technology [Μ].UK: CambridgeUniversity Press, 1999 ; [3]基里林.阿列克桑德拉.尼卡拉伊維奇著；吳飛，王培美譯.現(xiàn)代飛艇設(shè)計導(dǎo)論[M].北京:國防工業(yè)出版社，2009 ;[4]甘曉華，郭穎.飛艇技術(shù)概論[M].北京:國防工業(yè)出版社，2005)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供可工作在平流層下部(高度10?20km)的一類具有三種氣囊多種氣體的平流層飛艇。
[0005]本實用新型設(shè)有飛艇艇體、尾翼、尾推、主氣囊、前副氣囊、后副氣囊、附加氣囊、艇載計算機(jī)；所述主氣囊內(nèi)裝有密度比空氣小的浮升氣體，前副氣囊、后副氣囊、附加氣囊、艇載計算機(jī)設(shè)于飛艇艇體內(nèi)，前副氣囊設(shè)于飛艇艇體內(nèi)前部，后副氣囊設(shè)于飛艇艇體內(nèi)后部，附加氣囊設(shè)于前副氣囊與后副氣囊之間，前副氣囊和后副氣囊均裝有空氣，附加氣囊內(nèi)裝有密度比空氣大的氣體，主氣囊上設(shè)有主排氣閥門，前副氣囊上設(shè)有前排氣閥門，后副氣囊上設(shè)有后吸氣閥門，附加氣囊上設(shè)有附加吸氣閥門和附加排氣閥門；主排氣閥門、前排氣閥門、后吸氣閥門、附加吸氣閥門和附加排氣閥門均與艇載計算機(jī)連接并受艇載計算機(jī)控制。
[0006]所述密度比空氣小的浮升氣體可選自氦氣、氫氣、氨氣等中的一種；所述密度比空氣大的氣體可采用二氧化碳等。
[0007]由于飛艇屬于臨近空間低速飛行器，氣動升力很小，飛艇升空的主要升力來源是艇內(nèi)浮升氣體排開空氣所產(chǎn)生的靜升力，同時飛艇靜升力的大小也決定了飛艇的載荷能力和能夠達(dá)到的海拔高度。為快速上升，飛艇在地面常常需要攜帶比在工作高度更多的浮升氣體。由于平流層飛艇體積巨大，多出來的浮升氣體將產(chǎn)生巨大的升力，使得飛艇有上升的傾向，這給飛艇起飛前的地面固定造成了困難。以往的做法是用繩索固定，在起飛時再解鎖，但這不利于飛艇起飛時的姿態(tài)控制。而本實用新型中，附加氣囊中的氣體密度大于空氣，因而氣體的重力大于它所受到的空氣浮力。通過精確設(shè)計，可以使得多出來的這一部分重力正好等于多裝的浮升氣體所受到的凈浮力，飛艇在地面時總浮力等于總重力，大大減小了將飛艇固定在地面的難度。飛艇在上升過程中受艇載計算機(jī)控制，各氣囊根據(jù)實際控制需要開啟閥門排放氣體，實現(xiàn)起飛段的加速上升、中間段的勻速上升和接近工作高度后的減速和停止上升，保證飛艇氣囊內(nèi)氣體壓強(qiáng)和飛艇上升速度的協(xié)調(diào)控制，使得飛艇安全、平穩(wěn)地上升到工作高度。
[0008]本實用新型可工作在平流層下部(高度10?20km)。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
【具體實施方式】
[0010]參見圖1，本實用新型實施例設(shè)有飛艇艇體1、尾翼2、尾推3、主氣囊4、前副氣囊
5、后副氣囊6、附加氣囊7、艇載計算機(jī)8 ;所述主氣囊4內(nèi)裝有密度比空氣小的浮升氣體，前副氣囊5、后副氣囊6、附加氣囊7、艇載計算機(jī)8設(shè)于飛艇艇體I內(nèi)，前副氣囊5設(shè)于飛艇艇體I內(nèi)前部，后副氣囊6設(shè)于飛艇艇體I內(nèi)后部，附加氣囊7設(shè)于前副氣囊5與后副氣囊6之間，前副氣囊5和后副氣囊6均裝有空氣，附加氣囊7內(nèi)裝有密度比空氣大的氣體，主氣囊4上設(shè)有主排氣閥門41，前副氣囊5上設(shè)有前排氣閥門51，后副氣囊6上設(shè)有后吸氣閥門61，附加氣囊7上設(shè)有附加吸氣閥門71和附加排氣閥門72 ;主排氣閥門41、前排氣閥門51、后吸氣閥門61、附加吸氣閥門71和附加排氣閥門72均與艇載計算機(jī)8連接并受艇載計算機(jī)8控制。
[0011]所述密度比空氣小的浮升氣體可選自氦氣、氫氣、氨氣等中的一種；所述密度比空氣大的氣體可采用二氧化碳等。
【主權(quán)項】
1.一種平流層飛艇，設(shè)有飛艇艇體、尾翼、尾推、主氣囊，其特征在于還設(shè)有前副氣囊、后副氣囊、附加氣囊、艇載計算機(jī)；所述主氣囊內(nèi)裝有密度比空氣小的浮升氣體氦氣或氫氣或氨氣，前副氣囊、后副氣囊、附加氣囊、艇載計算機(jī)設(shè)于飛艇艇體內(nèi)，前副氣囊設(shè)于飛艇艇體內(nèi)前部，后副氣囊設(shè)于飛艇艇體內(nèi)后部，附加氣囊設(shè)于前副氣囊與后副氣囊之間，前副氣囊和后副氣囊均裝有空氣，附加氣囊內(nèi)裝有二氧化碳，主氣囊上設(shè)有主排氣閥門，前副氣囊上設(shè)有前排氣閥門，后副氣囊上設(shè)有后吸氣閥門，附加氣囊上設(shè)有附加吸氣閥門和附加排氣閥門；主排氣閥門、前排氣閥門、后吸氣閥門、附加吸氣閥門和附加排氣閥門均與艇載計算機(jī)連接并受艇載計算機(jī)控制。
【專利摘要】一種平流層飛艇，涉及飛艇。設(shè)有飛艇艇體、尾翼、尾推、主氣囊、前副氣囊、后副氣囊、附加氣囊、艇載計算機(jī)；所述主氣囊內(nèi)裝有密度比空氣小的浮升氣體，前副氣囊、后副氣囊、附加氣囊、艇載計算機(jī)設(shè)于飛艇艇體內(nèi)，前副氣囊設(shè)于飛艇艇體內(nèi)前部，后副氣囊設(shè)于飛艇艇體內(nèi)后部，附加氣囊設(shè)于前副氣囊與后副氣囊之間，前副氣囊和后副氣囊均裝有空氣，附加氣囊內(nèi)裝有密度比空氣大的氣體，主氣囊上設(shè)有主排氣閥門，前副氣囊上設(shè)有前排氣閥門，后副氣囊上設(shè)有后吸氣閥門，附加氣囊上設(shè)有附加吸氣閥門和附加排氣閥門；主排氣閥門、前排氣閥門、后吸氣閥門、附加吸氣閥門和附加排氣閥門均與艇載計算機(jī)連接并受艇載計算機(jī)控制。
【IPC分類】B64B1/60, B64B1/62
【公開號】CN204660015
【申請?zhí)枴緾N201520363148
【發(fā)明人】金輝宇, 洪陸合, 林獻(xiàn)武, 蘭維瑤
【申請人】廈門大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月31日