专利名称：遥控热气飞艇的制作方法
技术领域：
本发明创造的遥控热气飞艇属轻型飞行器的飞艇类。
当今飞艇技术得到了迅速发展，各种新型飞艇相继问世，已研制出各种载人氦气飞艇和热气飞艇，应用面越来越广，受到世界航空界的广泛注意。但是，从已研制出的各种飞艇来看，还存在一些不足的地方，归纳起来主要是两个方面(一)氦气虽比氢气安全多了，不存在爆炸问题，但氦气价格昂贵，成本高。且一旦充入艇身后，回收比较困难，使用专用设备也只能回收一少部分，而大部分被白白弃之不要。如不设法回收和排放，则庞大的艇身又使存放、转移运输不好处理，并且氦气渗透能力强，在存放中必须经常补气才能使用。
热气飞艇则是在使用时，现场临时充气，平时收折包装体积有限，存放、转移运输比较方便，热气飞艇的使用消耗费仅为氦气飞艇的几十分之一。但，操作更为方便，更便于控制的遥控热气飞艇至今还未研制出来。
(二)目前各种飞艇的航向控制几乎都是采用大面积的方向舵、升降舵来控制的，所需操纵力和行程都很大，大中型的飞艇还必须使用加力机构，否则难以完成。另外舵面在大速度飞行时是有效的，而中低速和悬停时，舵面的空气动力作用很弱，控制航向的效果就很差，甚至于无效。
本发明创造的任务在于研制一种带有新型航向控制系统和遥控遥测系统的热气飞艇，以实现对飞艇的升降、平飞、航向等有效且方便的遥控及自动控制。
本发明创造的遥控热气飞艇，包括艇身、吊舱、起落架、温度传感器、主推动力机构，水平安定面、垂直安定面及燃烧系统，而航向控制系统，采用由俯仰推力机构与方向推力机构代替升降舵和方向舵，安装在艇身的尾部或头部，直接产生垂直力矩和水平力矩，通过对电机转速及转动方向的控制，实现对航向的控制；或者采用由俯仰舵机与方向舵机及动力源构成的双向推力机构，通过万向轴支架安装在艇身尾部或头部，代替方向舵和升降舵，实现航向的控制。两种航向控制方法，在飞艇的任何速度及悬停时，均能对飞艇航向进行有效且方便的控制；另外本飞艇还设置有遥控遥测系统，通过遥控遥测系统，控制燃烧系统的火力大小和航向控制系统的推力大小，实现对飞艇升、降、平飞和航向等的自动遥控。
附
图1.遥控热气飞艇构成示意图。
附图2.遥控热气飞艇的双向推力机构示意图。
附图3.遥控热气飞艇的遥控遥测系统原理框图。
以下结合附图详细叙述其具体结构及工作过程。
附
图1所示的艇身(1)，吊舱及起落架(2)，测温传感器(7)，主推动力机构(10)，水平安定面(11)，垂直安定面(12)及燃烧系统和航向控制系统是构成飞艇的基本结构。其中燃烧系统由燃料瓶(3)、燃气管路(4)、燃烧器(5)、燃烧器支架(6)所构成；主推动力机构由动力源、螺旋桨、支架、外罩构成，按装在水平转轴(18)上，遥控此转轴可以改变主推动力俯仰方向，使飞艇升、降进退；遥控主推动力的功率可改变飞艇的飞行速度；测温传感器(7)设置在燃烧器上方的艇身内侧面。本遥控热气飞艇的特点是，在燃烧系统的燃气管路(4)中串接了一个遥控阀门(8)；本飞艇的航向控制系统采用俯仰推力机构(13)与方向推力机构(17)，安装艇身尾部或头部，或者采用双向推力机构安装在艇身的尾部或头部，以代替方向舵和升降舵。俯仰推力机构(13)直接产生垂直方向的修正力矩，它由电机(14)、螺旋桨(15)、支架及外罩(16)所构成；方向推力机构(17)直接产生水平方向的修正力矩，其构成与俯仰推力机构(13)相同；双向推力机构如附图2所示，它由俯仰舵机(25)、方向舵机(26)、动力源(27)、螺旋桨(28)、保护罩(29)所构成；通过万向轴支架(24)安装在艇身的尾部或头部(23)上，由动力源(电机或发动机)带动螺旋桨(28)产生推力，实现航向的控制。
为实现本飞艇的自动遥控遥测，特增设了遥控系统和遥测系统，遥控系统包括遥控发动机(21)和遥控接收机(9)，遥测系统包括遥测发射机(20)、遥测接收机(22)及温度自控装置(19)，其中遥控接收机(9)与遥测发射机(20)及温度自控装置(19)安装在飞艇上，而遥控发射机(21)与遥测接收机(22)置于地面。
由测温传感器(7)测得的温度信号，传递到温度自控装置(19)上，该装置将此信号与原设定值进行比较；若有差别，控制串接于燃气管路(4)的遥控阀门(8)，以控制燃气流量，改变燃烧器的火力大小，也就控制了艇身内热气温度的高低，从而实现了对热气飞艇的升、降、平飞及速度的遥控控制。同时，温度传感器测得的温度信号，又通过遥测发射机(20)再送到地面的遥测接收机(22)上，显示出温度值，供操作人员参考。
俯仰推力机构(13)与方向推力机构(17)中的电机工作状态，或者附图2中的俯仰舵机(25)和方向舵机(26)均受遥控接收机(9)的控制，因此，通过遥控发射机(21)的遥控信号发射到飞艇上的遥控接收机(9)上，分解出不同的控制指令，就可实现对飞艇航向的俯仰、方向推力机构的自动控制；同时，如上面所述，又可分别通过温度自控装置(19)、遥控阀门(8)及水平转轴(18)实现对燃烧系统及主推动力机构进行控制。
附图3所示的方框图，是本发明创造遥控遥测系统的原理框图。图中的符号分别对应附
图1的元、部件是，(A)为温度传感器(7)，虚线框内的(B)为温度自控装置(19)，(C)为遥控阀门(8)，(D)为主推动力机构(10)的动力源，(E)为水平转轴(18)，(F)为俯仰推力机构(13)，(G)为方向推力机构(17)，(M)为遥控接收机(9)，(I)为遥控发射机(21)，(J)为遥测发射机(20)，(K)为遥测接收机(22)。虚线框内的温度自控装置由放大器(B1)、比较器(B2)、放大器(B3)、温度值设定器(B4)、温度限制器(B5)所组成。
权利要求1.一种遥控热气飞艇包括艇身(1)，吊舱及起落架(2)，测温传感器(7)，水平安定面(11)，垂直安定面(12)，由动力源、螺旋桨、支架、外罩所组成的安装在水平转轴(18)上的主推动力机构(10)，和由燃料瓶(3)、燃气管路(4)、燃烧器(5)、燃烧器支架(6)所组成的燃烧系统及航向控制系统，其特征在于，在燃气管路(4)中串接有遥控阀门(8)，航向控制系统采用安装在艇身尾部或头部的均用电机(14)、螺旋桨(15)、支架及外罩(16)所构成的俯仰推力机构(13)与方向推力机构(17)，还增设有遥控、遥测系统，其中遥控系统包括遥控发射机(21)和安装在飞艇上的遥控接收机(9)，而遥测系统包括安装在飞艇上的遥测发射机(20)及温度自控装置(19)和遥测接收机(22)。
2.如权利要求1所述的遥控热气飞艇，其特征是航向控制系统采用由俯仰舵机(25)、方向舵机(26)、动力源(27)、螺旋桨(29)、保护罩(29)所构成的通过万向轴支架(24)安装在艇身尾部或头部(23)上的双向推力机构。
专利摘要一种遥控热气飞艇属轻型飞行器的飞艇类,它包括艇身(1),吊舱及起落架(2),测温传感器(7),主推动力机构(10),水平安定面(11),垂直安定面(12)和由燃料瓶(3)、燃气管路(4)、燃烧器(5)、燃烧器支架(6)、遥控阀门(8)所组成的燃烧系统,在艇身尾部或头部装有结构相同的均用电机(14)、螺旋桨(15)、支架及外罩(16)构成的俯仰推力机构(13)和方向推力机构(17),从而有效地改善了飞艇的航向控制,本飞艇还特设了由遥控发射机(21)、遥控接收机(9)、遥测发射机(20)、遥测接收机(22)及温度自控装置(19)所组成的遥控、遥测系统,实现了对飞艇升、降、平飞、速度及航向等的自动遥控。
文档编号B64B1/64GK2274602SQ9524060
公开日1998年2月18日 申请日期1995年10月5日 优先权日1995年10月5日
发明者王嘉謇, 张博, 吴云生 申请人:王嘉謇