专利名称：变体式空天飞艇的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种飞艇，尤指该飞艇采用了蒙皮桁条式结构，其横向隔框为可折叠的结构形式，可实现艇体的容积按需要而改变，致使飞艇能在地面与平流层之间任一高度执行长航时的悬停、巡航的工作任务，这是将飞机与飞艇各自特点结合起来一种全心概念的空天飞艇。
背景技术：
飞机的升空是借助于机翼与气流的相对运动而产生的升力，而飞艇是利用艇体充满小于空气比重的气体，利用浮力而升空。利用浮力升空运行的飞艇也有其不便，如艇体体积大，飞行速度较低，平衡稳定操纵比较困难，且容易受到气流的影响，但是飞艇可以随意在空中任何高度长时间停留，消耗很少的能量，起到了一个浮空平台的作用，如空中巡逻，勘测，搜索救生，空中摄影，空中通讯，空中预警，监测等。
最近时期美国JP航空宇宙公司透露“攀登者(Ascender)”军用巨型飞艇高空飞行试验的计划，这是该公司与美国空军合作的项目之一，该公司还在进行高空飞艇漂浮平台和高空轨道飞艇的研制。英国飞艇制造商也提出了“天猫”重型飞艇的概念，可用于运输和军事监控，可在地上，海上，冰上，沼泽地上着陆。以色列飞机工业公司MLM最近推出一种新颖的平流层太阳能飞艇概念，有望成为卫星的一种替代者用于侦察和通讯，太阳能飞艇白天靠太阳能电池供电，夜间靠再生式燃料电池供电，据估计可连续工作约三年。由我国自行研制的HJ-2000型载人飞艇已取得民航总局颁发的合格证，它主要用于空中广告，巡逻，航拍，环境监控等工作，据悉当前正在进行用于防暴反恐，空中巡逻特殊任务的HJ-5000型飞艇的设计工作。
当前国际和国内，对飞艇都是采用固定容积的结构形式，这有诸多不便，如果按需要可以随时改变飞艇的容积，将确是一种全新概念的飞艇结构，提出这种类型结构概念设计的技术方案，乃当务之急。
发明内容
根据背景技术所述，本实用新型的目的在于提供一种变体式空天飞艇总体结构技术方案，飞艇总体采用桁条式结构，其横向隔框为可折叠的结构形式，可实现艇体容积按需要改变，艇体中设置有氦气充放，再生燃料储存和控制装置，艇体尾部装设有十字型尾翼(垂直安定面，水平安定面和升降舵)，飞艇下部安置有设备舱和滑撬，艇体下部安装有主推进器，尾部装有尾推进器。
为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的一种变体式空天飞艇，主要由艇体(1)，设备舱(2)，滑撬(3)，主推进器(4)和尾推进器(5)组成，其中艇体(1)为蒙皮桁条式结构，其中维形件是蒙皮(13)，纵向件是桁条(12)，其横向构件是可折叠式隔框(11)，蒙皮(13)沿纵向与桁条(12)铰接；可折叠式隔框(11)中心部位装设有隔框中心加强件(111)，其上装置有四条伸缩支杆(112)与A点的桁条(12)铰接，其上还装置有四条相互垂直的定长支杆(113)与B点的桁条(12)铰接；在艇体(1)内的中部装设有氦气储存充气装置(14)，在其外的下部装设有设备舱(2)，滑撬(3)和主推进器(4)，在其尾部装设有十字型尾翼(15)，其十字型尾翼由垂直安定面，水平安定面和升降舵组成，其尾部还装设有尾推进器(5)。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下优点和效果1、本实用新型通过飞艇的变体控制系统和充气装置可实现空天飞艇的变体，致使艇体的容积随意改变，估计最小容积到最大容积约有6-8倍的容积变化，可实现在很高的高度执行任务，可随意在即定高度范围(例如0公里-40公里)内任意高度上悬停执行任务。
2、本实用新型通过主推进器和尾部推进器较易实现空天飞艇的平衡稳定和操纵性。
3、本实用新型结构简单，工作可靠，使用维护修理简易。
图1A为本实用新型总体外观立体示意图图1B为本实用新型总体变体立体示意图图1C为本实用新型总体内部设置氦气储存充气装置立体示意图图1D为本实用新型折叠式隔框折叠过程示意图图1E为本实用新型图1BA-A段艇体变体立体示意图图1F为本实用新型艇体体积最小，中等，最大时示意图具体实施方式
由图1A、图1B、图1C、图1D、图1E、图1F示出，一种变体式空天飞艇，主要由艇体1，设备舱2，滑撬3，主推进器4和尾推进器5组成，其中艇体1为蒙皮桁条式结构，其中维形件是蒙皮13，纵向件是桁条12，其横向构件是可折叠式隔框11，蒙皮13沿纵向与桁条12铰接；可折叠式隔框11中心部位装设有隔框中心加强件111，其上装置有四条伸缩支杆112与A点的桁条12铰接，其上还装置有四条相互垂直的定长支杆113与B点的桁条12铰接；在艇体1内的中部装设有氦气储存充气装置14，在其外的下部装设有设备舱2，滑撬3和主推进器4，在其尾部装设有十字型尾翼15，其十字型尾翼由垂直安定面，水平安定面和升降舵组成，其尾部还装设有尾推进器5。
另知，艇体1内置的氦气储存充气装置14用来配合艇体1容积变化时所需的氦气和氦气的压力以适应空天飞艇飞行高度变化时的需要，氦气储存和充放由自动控制系统设备来控制。
艇体1隔框中心加强板111与氦气储存充气装置的结构组合在一起，亦是其结构的加强框，每块隔框中心加强板111上的伸缩支杆112的伸缩动作，由自动控制系统设备准确协调一致按规律进行。
蒙皮13与桁条12，蒙皮13与可折叠式隔框11之间采用铰接，其结构内部应设置柔性密封件，以保障艇体1的密封。
初始状态的飞艇为最小容积状态，适于低空高速飞行，较好的机动性和抗风能力，可完成低速飞行器的工作任务，但成本相对低廉很多。
又知，空天飞艇动力源和机载设备能源采用氢燃料电池或辅以太阳能电池(在艇体1部分外表面装置太阳能电池板)。
主推进器4可产生X向的推力，用以提高艇速，也可产生相对Y轴的力矩，以迅速改变航向，还可产生Y向的推力以增加上升速度。尾推进器5可产生Y向推力控制俯仰，Z向左，右推力控制悬停时的航向，X向推力用于推进。
可知，估计空天飞艇的变体，从最小容积到最大容积约有6-8倍的容积变化，可实现在即定高度范围内(例如0-40公里高度)，任意高度上悬停执行工作任务。如果再解决了艇体1结构纵向件的伸缩功能，将会给空天飞艇的使用带来更多的光彩。
本实用新型结构上稍加改变可使艇体1变体为飞翼。这种结构变体的概念也可用于改变潜水艇的结构设计，这种改变会成为历史上新一代潜水艇概念设计的技术方案。
权利要求1.一种变体式空天飞艇，主要由艇体(1)，设备舱(2)，滑撬(3)，主推进器(4)和尾推进器(5)组成，其特征在于艇体(1)为蒙皮桁条式结构，其中维形件是蒙皮(13)，纵向件是桁条(12)，其横向构件是可折叠式隔框(11)，蒙皮(13)沿纵向与桁条(12)铰接；可折叠式隔框(11)中心部位装设有隔框中心加强件(111)，其上装置有四条伸缩支杆(112)与A点的桁条(12)铰接，其上还装置有四条相互垂直的定长支杆(113)与B点的桁条(12)铰接；在艇体(1)内的中部装设有氦气储存充气装置(14)，在其外的下部装设有设备舱(2)，滑撬(3)和主推进器(4)，在其尾部装设有十字型尾翼(15)，其十字型尾翼由垂直安定面，水平安定面和升降舵组成，其尾部还装设有尾推进器(5)。
专利摘要一种变体式空天飞艇，主要由艇体(1)，设备舱(2)，滑撬(3)，主推进器(4)和尾推进器(5)组成，其中，艇体(1)为蒙皮桁条式结构，艇体(1)结构的变体是通过可折叠式隔框(11)上的伸缩支杆(112)和定长支杆(113)协调动作之后使艇体(1)剖面形状改变，从而达到艇容积的改变。在艇体(1)的下部装设有设备舱(2)，滑撬(3)和主推进器(4)，在其尾部有十字型尾翼和尾推进器(5)。本实用新型最小容积和最大容积的容积变化约为6－8倍，可实现在空天高度范围内任意高度上悬停巡航，操纵自如，机动灵活地执行军事和民用的任务。本实用新型是将飞艇的特点与飞机的特点结合起来提出的全新概念的空天飞艇。
文档编号B64B1/00GK2861004SQ20052011382
公开日2007年1月24日 申请日期2005年7月20日 优先权日2005年7月20日
发明者李晓阳 申请人:李晓阳