一种风筝式系留气球的制作方法

本发明涉及系留气球技术领域，特别涉及一种风筝式系留气球。

背景技术：

系留气球是使用缆绳将其拴在地面绞车上并可控制其在大气中飘浮高度的气球。升空高度2km以下，主要应用于大气边界层探测。

常规的系留气球一般采用倒y形充气尾翼结构，工艺复杂，造价高昂，且由于采用大面积充气翼面，增加了氦气渗漏面积，增加了制造成本和使用成本。

而目前的风筝式浮空器，有英国某公司的风筝气球，其结构主要是在扁平椭球体的下后侧安装风筝式翼面，其优点是结构简单，但由于采用扁平椭球形状，虽然大部分气流被风筝翼面引流，但仍然有部分气流沿椭球上面和侧面进入椭球背风面，而形成湍流，导致风阻较大，产生的倾角也较大，稳定性很不理想。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种风筝式系留气球，

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种风筝式系留气球，包括气囊主体和设置在所述气囊主体尾部的尾翼，

所述气囊主体为横向设置的水滴形，

所述尾翼包括v形尾翼，所述v形尾翼包括对称设置于所述气囊主体尾部水平中轴线或水平中轴线上侧左右两侧的左翼和右翼，所述左翼和所述右翼上端分别通过支撑杆与所述气囊主体尾部上侧连接。

可选的：还包括方向翼结构，所述方向翼结构包括设置在所述气囊主体底部中心线上的帘布。

可选的：所述左翼和所述右翼迎风面均设置有尾翼支撑杆。

可选的：还包括多个拉盘，地面锚泊装置绞盘主缆线和锁具与多个所述拉盘和所述方向翼结构连接。

可选的：多个所述拉盘在所述气囊主体左右两侧对称设置。

可选的：所述气囊主体为高分子复合囊体材料。

可选的：所述帘布前端具有承力作用，所述帘布后端不仅具有承力作用而且具有调节方向的作用，所述主缆绳通过所述锁具与所述帘布下端的角连接。

可选的：所述帘布为高强度承力材料。

可选的：所述帘布迎风面设置为内弧状。

可选的：所述气囊主体内充有浮升气体。

采用上述技术方案，由于在主体底部设置有方向翼结构，因此省略了副气囊和气压调节系统，所以结构简单，造价低，降低了故障率，而且在主体尾部设置有v形尾翼，不仅简化了尾翼结构，而且降低了巨大翼面产生的气体泄漏，当迎风面大部分气流旋转到v形尾翼上时，能产生巨大的升力，即使不用预留太多净升力，仅靠v形尾翼产生的升力，也足以维持气囊矢量作用力的稳定效果。

附图说明

图1为本发明风筝式系留气球的结构示意图；

图2为本发明风筝式系留气球的后视图；

图中，1-气囊主体，2-v形尾翼，3-支撑杆，4-帘布，5-地面锚泊装置，6-锁具，7-拉盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

一种风筝式系留气球，如图1所示，包括气囊主体1、设置在主体尾部的尾翼2和设置在主体底部的方向翼结构。

具体的，气囊主体1为横向设置的水滴形，气囊主体1内充有浮升气体，在本发明的实施例中，气囊主体1内充有氦气。且气囊主体1为高分子复合囊体材料。

尾翼包括v形尾翼2，v形尾翼2采用单层高强度纤维布结构，具有重量轻、制作简单、维护方便、非充气结构、无泄漏。

具体的，v形尾翼2包括设置于气囊主体1尾部水平中轴线左右两侧的左翼和右翼，左翼和右翼上端分别通过支撑杆3与气囊主体1后端上侧连接，左翼和右翼迎风面还设置有尾翼支撑杆，左翼和右翼为对称设置的三角形结构，在本发明的实施例中，v形尾翼2的结构可以如图2所示设置：图2(a)的左翼和右翼设置在气囊主体1尾部水平中轴线的水平左右两侧，图2(b)的左翼和右翼设置在气囊主体1尾部水平中轴线左右两侧偏上位置，图2(c)的左翼和右翼设置在气囊主体1尾部上中轴线上左右对称的位置。

方向翼结构包括设置在气囊主体1底部中心线上的帘布4，这样可以省掉副气囊及气压调节系统,该帘布4还兼备了方向翼功能，另外还可以将载荷设备悬挂于该帘布4下端三角斜面的下方、气囊下侧或其他合适位置。

具体的，帘布4直接作用于气囊主体1下侧垂直中轴线上，帘布4前端为承力帘布，帘布4后端为三角形方向翼和承力结构，主缆绳通过锁具与帘布下端的角连接，使作用力集中在气囊外形上，可以替代气囊主体1承力拉盘7，省略了副气囊和气压调节系统，与浮力产生反作用力，即使气囊主体1不饱满，在浮力和拉力的作用下，气囊主体1仍可以保持足够的气动外形，维持最小风阻状态，这样在地面可以让气囊主体1充入的浮升气体到满足足够升空高度容量，即气囊主体1在地面为不饱和状态，其不饱和程度根据升空高度，以到达需要的升空高度气囊主体1接近饱和为止(如果完全饱和，随着气温的升高，气囊主体1继续膨胀会导致压力过大)，大大简化了结构。

帘布4迎风面设置为内弧状，对迎风面的风起到缓冲作用。

另外，在气囊主体1上还设置有拉盘7，地面锚泊装置5绞盘主缆线和锁具6与多个拉盘7和所述方向翼结构连接。

在本发明的实施例中，拉盘7的个数为14个，多个拉盘7在主体左右两侧对称设置，拉盘与主缆绳之间留有足够长度，不与气囊拉紧，只起保护帘布撕裂后气囊不会飞走的作用，气囊全部拉力集中在帘布上，以便于在气囊不饱和时气囊被浮力和缆绳拉力拉为竖直水滴状，保持外形结构；地面锚泊装置5可以通过缆绳6与气囊连接，拉盘7主要用于地面锚泊时三端固定用，包括头锥端。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种风筝式系留气球，包括气囊主体和设置在主体端部的尾翼，气囊主体为横向设置的水滴形，尾翼包括V形尾翼，V形尾翼包括设置于主体端部水平中轴线左右两侧的左翼和右翼，左翼和右翼上端分别通过支撑杆与主体后端上侧连接。本发明的风筝式系留气球不仅结构简单，而且造价低廉、故障率低，经久耐用。

技术研发人员：于光谦
受保护的技术使用者：青岛飞宇航空科技有限公司
技术研发日：2018.09.26
技术公布日：2018.11.20