一种可调重心飞艇吊舱的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可调重心飞艇吊舱，通过重心移动执行机构驱动可移动部件移动，使吊舱的重心位置发生变化，进而使整个飞艇的重心相对于飞艇的浮心前后移动，从而产生改变飞艇俯仰角的旋转力矩，调节飞艇俯仰角。本可调重心飞艇吊舱适用于任何速度的飞艇进行俯仰角调节。
【专利说明】—种可调重心飞艇吊舱【技术领域】
[0001]本实用新型属于飞艇【技术领域】，更为具体地讲，涉及一种可调重心飞艇吊舱。
【背景技术】
[0002]飞艇是一种轻于空气的航空器，相比于固定翼和旋翼飞行器在监视、探测等领域更具应用潜力。随着社会的发展，飞艇在日常生活中的应用越来越广泛。
[0003]飞艇包括巨大的流线型艇体、位于艇体下面的吊舱、起稳定控制作用的尾面和推进装置组成。艇体的气囊内充以密度比空气小的浮升气体(氢气或氦气)借以产生浮力使飞艇升空。吊舱可用于人员乘坐和装载货物。尾面包括方向舵和升降舵，用于控制和保持航向、俯仰的稳定。
[0004]目前，飞艇俯仰姿态角是通过调节升降舵角度达到控制的效果，但是这种方式仅能在速度较大的情况下实现，在低速时，气动力较小，再通过调节升降舵的方式，已经不能满足控制的要求。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可调重心飞艇吊舱，通过改变飞艇重心位置来调节飞艇俯仰姿态角，使飞艇在低速，甚至零速情况下进行俯仰角调节。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供一种可调重心飞艇吊舱，包括机架、涵道推进系统、脚架，其特征在于，还包括:可移动部件、连接板、重心移动执行机构，其中:
[0007]可移动部件，固定于连接板上；
[0008]连接板，固定于重心移动执行机构上，重心移动执行机构驱动连接板移动；
[0009]重心移动执行机构，固定于机架上。
[0010]其中，重心移动执行机构包括:支撑架、丝杆、螺母、电机、限位装置，其中:
[0011]丝杆，两端分别通过固定件固定于支撑架上，丝杆可以在固定件中转动；
[0012]螺母，套设于丝杆上，连接板固定在螺母上；
[0013]电机，与丝杆驱动连接；
[0014]限位装置，两端分别固定于支撑架上，使螺母不会随着丝杆转动。
[0015]其中，支撑架包括前端支撑架、后端支撑架。
[0016]其中，限位装置为两根导杆，分别位于丝杆的两侧。
[0017]其中，限位装置为直线导轨，包括滑块和直线轨道，滑块可沿直线轨道滑动。[0018]本实用新型可调重心飞艇吊舱，通过重心移动执行机构驱动可移动部件移动，使吊舱的重心位置发生变化，进而使整个飞艇的重心相对于飞艇的浮心前后移动，从而产生改变飞艇俯仰角的旋转力矩，调节飞艇俯仰角。本可调重心飞艇吊舱适用于任何速度的飞艇进行俯仰角调节，弥补了现有技术中采用升降舵调节飞艇俯仰角由于飞行速度的局限。【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是飞艇调节重心前的示意图；
[0020]图2是飞艇向后调节重心的示意图；
[0021]图3是图2飞艇重心调节后的示意图；
[0022]图4是本实用新型可调重心飞艇吊舱的一种【具体实施方式】主视图；
[0023]图5是图4所示可调重心飞艇吊舱的侧仰视图；
[0024]图6是图5中吊舱重心移动执行机构的一种【具体实施方式】俯视图；
[0025]图7是图6所示吊舱重心移动执行机构的仰视图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本实用新型。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本实用新型的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。
[0027]为更好地说明本实用新型，下面先对本实用新型的物理原理进行简单介绍。
[0028]图1是飞艇调节重心前的示意图。如图1所示，飞艇包括艇体1、吊舱2、方向舵3和升降舵4。飞艇的浮力Fb作用于浮心CV上，方向为竖直向上；飞艇的重力Fe作用于重心CG上，方向为竖直向下；浮力Fb和重力Fc在一条直线上，不产生改变飞艇俯仰角的旋转力矩。
[0029]图2是飞艇向后调节重心的示意图。如图2所示，飞艇的浮力Fb作用于浮心CV上，方向为竖直向上，对比图1，浮心CV位置未发生改变；飞艇的重力Fe作用于重心CG上，方向为竖直向下，对比图1,重心CG位置发生改变，向飞艇后方移动；飞艇重心CG移动后，浮力Fb和重力Fe不在一条直线上，产生改变飞艇俯仰角的旋转力矩M。
[0030]图3是图2飞艇重心调节后的示意图。如图3所示，飞艇在图2中产生的改变飞艇俯仰角的旋转力矩M作用下，飞艇的俯仰角逆时针旋转，飞艇在力矩M的作用下达到平衡。
[0031]通过对比图1和图3，可以看出飞艇的俯仰角发生了改变，逆时针旋转了一定的角度。
[0032]根据图1、图2、图3的说明，可推导得到:飞艇的重心CG相对于浮心CV向前、向后移动时，飞艇产生一个顺时针、逆时针的旋转力矩；飞艇的重心CG相对于浮心CV向前、向后移动的距离变化时，飞艇产生一个顺时针、逆时针变化的旋转力矩，飞艇10的重心CG相对于浮心CV位置距离变化的大小,对应旋转力矩的大小,对应俯仰姿态角调节的大小。
[0033]本实用新型中，飞艇的重心是通过吊舱来实现的。
[0034]实施例
[0035]图4是本实用新型可调重心飞艇吊舱的一种【具体实施方式】主视图，图5是图4所示可调重心飞艇吊舱的侧仰视图。如图4与图5所示，本实用新型可调重心飞艇吊舱包括:机架(21)、涵道推进系统(22)、脚架(23)、可移动部件(24)、连接板(25)、重心移动执行机构(26)。其中，
[0036]可移动部件(24)，固定于连接板(25)上；
[0037]连接板(25)，固定于重心移动执行机构(26)上，重心移动执行机构(26)驱动连接板(25)移动；[0038]吊舱重心移动执行机构(26)，固定于机架(21)上。
[0039]本实施新型的目的是通过可移动部件(24)、连接板(25)、重心移动执行机构(26)来实现的。重心移动执行机构(26)驱动连接板(25)移动，使固定于连接板(26)上的可移动部件(24)移动，从而移动吊舱的重心，进而移动飞艇的重心，使飞艇的俯仰角发生改变。可以通过设置可移动部件(24)的重量和移动距离来控制飞艇俯仰角的变化大小。
[0040]图6是图5中吊舱重心移动执行机构的一种【具体实施方式】俯视图，图7是图6所示重心移动执行机构的仰视图。如图6与图7所示，吊舱重心移动执行机构(26)包括:前端支撑架(37)、后端支撑架(38)、丝杆(31)、螺母(32)、电机(33)、限位装置，其中:
[0041]前端支撑架(37)、后端支撑架(38)构成支撑架，用于支撑其他部件。
[0042]丝杆(31)，两端分别通过固定件固定于支撑架上，丝杆(31)可以在固定件中转动。本实施例中，丝杆(31)的一端通过固定件(36)固定于前端支撑架(37)上，此处采用的固定件(36)为一端有端盖的轴承。丝杆(31)的另一端与电机(33)连接，电机(33)固定于后端支撑架(38)上，在此电机(33)充当了固定件的作用。
[0043]电机(33 )，与丝杆(31)驱动连接，即电机(33 )可以驱动丝杆(31)转动。
[0044]螺母(32)，套设于丝杆(31)上，连接板(25)固定在螺母(32)上。
[0045]限位装置，两端分别固定于支撑架上，使螺母(32)不会随着丝杆(31)转动。因此，当电机(33)驱动丝杆(31)转动时，螺母(32)不会随之转动，从而实现螺母(32)的移动，进而带动连接板(25 )移动。电机(33 )可以正转和反转，使螺母(32 )带动连接板(25 )靠近电机(33 )或远离电机(33 )移动。
[0046]限位装置可以直接采用两根导杆，分别位于丝杆(31)的两侧。
[0047]限位装置也可以采用一根或两根带滑槽的导杆，连接板(25)的一端或两端嵌入滑槽中。
[0048]本实施例中，限位装置为直线导轨，包括滑块(34)和直线轨道(35)，滑块(34)可沿直线轨道(35)滑动。
[0049]直线导轨的滑块(34)可以直接与螺母(32)固定连接，使螺母(32)不随丝杆(31)转动，同时还不会限制螺母(32)的移动。
[0050]也可以采用两个直线导轨，分别位于丝杆(31)的两侧，连接板(25)固定于滑块
(34)上，此时滑块(34)还可为连接板(25)提供支撑。
[0051]尽管上面对本实用新型说明性的【具体实施方式】进行了描述，以便于本【技术领域】的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于【具体实施方式】的范围，对本【技术领域】的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
【权利要求】
1.一种可调重心飞艇吊舱，包括机架(21)、涵道推进系统(22)、脚架(23)，其特征在于，还包括:可移动部件(24)、连接板(25)、重心移动执行机构(26)，其中: 可移动部件(24)，固定于连接板(25)上； 连接板(25)，固定于重心移动执行机构(26)上，重心移动执行机构(26)驱动连接板(25)移动； 重心移动执行机构(26 )，固定于机架(21)上。
2.根据权利要求1所述的可调重心飞艇吊舱，其特征在于，所述重心移动执行机构(26 )包括:支撑架、丝杆(31)、螺母(32 )、电机(33 )、限位装置，其中: 丝杆(31)，两端分别通过固定件固定于支撑架上，丝杆(31)可以在固定件中转动； 螺母(32)，套设于丝杆(31)上，连接板(25)固定在螺母(32)上； 电机(33)，与丝杆(31)驱动连接； 限位装置，两端分别固定于支撑架上，使螺母(32)不会随着丝杆(31)转动。
3.根据权利要求2所述的可调重心飞艇吊舱，其特征在于，所述支撑架包括前端支撑架(37)、后端支撑架(38)。
4.根据权利要求2所述的可调重心飞艇吊舱，其特征在于，所述限位装置为两根导杆，分别位于丝杆(31)的两侧。
5.根据权利要求2所述的可调重心飞艇吊舱，其特征在于，所述限位装置为直线导轨，包括滑块(34 )和直线轨道(35 )，滑块(34 )可沿直线轨道(35 )滑动。
【文档编号】B64B1/22GK203450369SQ201320360328
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2013年6月21日
【发明者】葛树志, 王刚, 贺威, 周鹏, 陈汝佳, 周洪坤 申请人:电子科技大学