一种囊体伸缩式飞艇的制作方法

一种囊体伸缩式飞艇的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本发明涉及一种飞艇。
【背景技术】
[0002]传统软式飞艇都是采用主、副气囊结构，主气囊充氦气获得升力，副气囊充空气调节气囊压力和前后飞行姿态；这种结构的飞艇很难飞高，因为高度越高，大气压力越低，特别是到了平流层，大气压力只有地面的I / 14左右，那么囊体内的氦气就会膨胀14倍，所以传统飞艇的飞行高度极其有限。另一方面，传统低空飞艇囊体氦气泄漏量很大，既增加了氦气成本，又增加了维护成本，更减少了实际使用时间。

【发明内容】

[0003]本发明的目的在于发明一种可低空飞行、也可高空飞行，特别是可以飞入平流层的飞艇，它可以凭借自身的动力和氦气升力飞上20Km的平流层高空，其囊体会随高度升高自行膨胀而不会受到损坏；返回时，它可以凭借自身的动力从20Km的平流层高度返回地面，而其囊体又会恢复到原始状态，同时它可以有比传统“平流层飞艇”长数倍的滞留天空时间。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种囊体伸缩式飞艇，由囊体、吊舱、尾翼、动力系统等组成，其特征是:囊体是一种上下立式伸缩结构，由囊体顶部、囊体底部和囊体中部伸缩层组成；囊体顶部和囊体底部用囊体材料制作，可以不带伸缩结构，也可以带伸缩结构；囊体中部伸缩层用囊体材料制作，可以全部为伸缩结构，也可带部分不伸缩结构；囊体顶部、囊体底部和囊体中部伸缩层在上下、左右和方向的形状可以为有利于减轻囊体重量的任意形状；囊体中充有浮升气体，一般为氦气或氢气。当飞艇升入高空，外界大气压力不断降低、飞艇内部气体体积不断膨胀时，囊体伸缩结构不断张开，囊体随大气压力的降低而膨胀；当飞艇从高空返回地面，外界大气压力不断升高、飞艇内部气体体积不断收缩时，囊体伸缩结构不断收缩，囊体随大气压力的升高而收缩；飞艇囊体伸缩结构需要对囊体容积产生多大的膨胀倍数根据飞艇设计目标飞行高度而定。本发明提供了折叠式和螺旋式两种囊体伸缩结构方式:折叠式伸缩结构类似于手风琴的风箱结构；螺旋式伸缩结构类似于一种螺旋式橡胶伸缩防护套结构，实际上也是一种折叠式结构，只不过它不是一层一层，而是螺旋式连续折叠；囊体的顶部和底部以及中部伸缩层，可以根据结构和生产工艺的需要，单独使用折叠式或螺旋式一种伸缩结构方式或者两种伸缩结构方式配合使用。
[0005]本发明的有益效果是:
[0006]1、该发明既可设计成高空飞行的飞艇，也可设计成低空飞行的飞艇，既可设计成载人飞艇，也可设计成遥控飞艇，还可设计成系留气球。
[0007]2、本发明的飞艇囊体内部气体与外界环境大气之间的压力之差属完全自动控制，即使在电子自动控制是零状态下，飞艇囊体也不至于发生破坏的危险；囊体随大气压力变化而自行膨胀或收缩，从而可以保护飞艇安全飞入高空和从高空安全返回，特别是可以解决平流层飞艇安全飞入平流层和从平流层安全返回的问题，具有重要军事和社会价值。
[0008]3、本发明的负压自动控制系统可以大幅度地减少氦气的泄漏，大幅度提高飞艇滞空时间。
[0009]4、本发明的立式结构飞艇有利于承重大的载荷。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0011]图1、图2和图3是本发明的一种采用折叠式囊体伸缩层气囊的实施例结构示意图，其中，图1是主视图，图2是图1的俯视图，图3是图1中飞艇飞入一定高空、折叠式囊体伸缩层气囊随大气压力下降而自动膨胀到一定程度的状态示意图，从图中可以看出该飞艇气囊已经从上下方向膨胀，变为立式结构。
[0012]图1、图2和图3中，1、囊体底部；2、安全活门兼维修活门；3、传感器及控制系统；4、吊舱；5、动力系统；6、充抽氦气活门；7、系留索；8、折叠式囊体中部伸缩层；9、囊体顶部；
10、伸缩空气囊；11、拉索；12、滑轮；13、舵机及驱动轮；14、充抽空气活门及气管；15、尾翼。
[0013]图4是本发明的一种采用螺旋式囊体伸缩层气囊的实施例结构示意图。
[0014]图4中，1、囊体底部；2、安全活门兼维修活门；3、传感器及控制系统；4、吊舱；5、动力系统；6、充抽氦气活门；7、系留索；9、囊体顶部；15、尾翼；16、螺旋式囊体中部伸缩层。
【具体实施方式】
[0015]图1、图2和图3是本发明的一种采用折叠式囊体伸缩层气囊的实施例结构示意图。
[0016]图1、图2和图3中，飞艇具体型号设计时，要根据所设计飞艇需要飞行的高度和载荷的大小，首先初步计算出所需充入气囊的氦气的体积，再计算出飞艇的总重量，包括囊体、设备、吊舱和控制系统等，核算浮力和载荷是否符合要求；如果不符合要求，则修正参数，主要是通过增加或减少伸缩层层数即囊体的高度来调整浮力和载荷的参数，直至合格为止。
[0017]在材料方面，囊体布使用传统飞艇用囊体布，如果要飞入高空，则要求囊体布要有耐高低温功能和较高的强度，加工工艺采用传统飞艇囊体加工工艺，比如热合加工。加工工艺要按照工艺技术人员编制的工艺规程进行。
[0018]图1、图2和图3中，囊体是一种折叠式伸缩结构，由囊体顶部、囊体底部和囊体中部伸缩层组成；囊体顶部和囊体底部用囊体材料制作，可以不带伸缩结构，也可以带伸缩结构；囊体中部伸缩层可以全部为伸缩结构，也可带部分不伸缩结构；囊体顶部、囊体底部和囊体中部伸缩层在上下、左右和方向的形状可以为有利于减轻囊体重量的任意形状；囊体中充有浮升气体，一般为氦气或氢气；当飞艇升入高空，外界大气压力不断降低、飞艇内部气体体积不断膨胀时，囊体伸缩结构不断张开，囊体随大气压力的降低而膨胀；当飞艇从高空返回地面，外界大气压力不断升高、飞艇内部气体体积不断收缩时，囊体伸缩结构不断收缩，囊体随大气压力的升高而收缩；飞艇囊体伸缩结构需要对囊体容积产生多大的膨胀倍数根据飞艇设计目标飞行高度而定。
[0019]本发明提供了折叠式和螺旋式两种囊体伸缩结构方式:折叠式伸缩结构类似于手风琴的风箱结构；囊体的顶部和底部以及中部伸缩层，可以根据结构和生产工艺的需要，单独使用一种伸缩结构方式或者两种伸缩结构方式配合使用。图1、图2和图