浮空器的制作方法

本实用新型涉及飞行器技术领域，具体而言，涉及一种浮空器。

背景技术：

浮空器一般是指比重轻于空气、依靠大气浮力升空的飞行器，包括高空气球、系留气球和飞艇等。

浮空器飞行过程中遇到紧急情况时或者飞行结束后需要对浮空器的囊体进行快速排气。现有技术中一般在囊体上设置阀门结构实现排气。但是，由于囊体自身结构的限制，阀门结构的开口有限，导致囊体排气效率低，难以实现快速排气。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种浮空器，以解决现有技术中的囊体排气效率低，难以实现快速排气的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种浮空器，浮空器包括囊体和设置在囊体上的排气结构，排气结构包括与囊体连接的热熔断装置，当需要排气时，热熔断装置发热，将与热熔断装置抵接的囊体的一部分熔断以形成排气口。

进一步地，热熔断装置包括：发热回路，具有连通状态和断开状态；电发热部，设置在发热回路上，且电发热部与囊体连接，在连通状态下，电发热部发热以熔融一部分的囊体。

进一步地，电发热部为电阻丝，发热回路包括与电发热部连接的导线和设置在导线上的开关。

进一步地，导线与电阻丝的两端连接以形成发热回路，且电阻丝弯折成U形结构。

进一步地，电发热部的直径小于0.1mm。

进一步地，电发热部由镍铬合金或者铁铬合金制成。

进一步地，排气结构包括在囊体上间隔设置的多个热熔断装置。

进一步地，排气结构还包括连接部，连接部与囊体连接，热熔断装置的至少一部分位于连接部与囊体之间以使热熔断装置通过连接部与囊体连接。

进一步地，连接部为连接片，连接片、热熔断装置的电发热部和囊体依次叠置，且连接片与囊体连接以将电发热部固定在囊体上。

进一步地，浮空器还包括：用于控制热熔断装置是否发热的控制器，控制器与热熔断装置连接；用于检测环境信息的传感器，控制器与传感器连接并根据环境信息控制热熔断装置是否发热。

应用本实用新型的技术方案，通过热熔断装置可以快速地将与热熔断装置抵接的囊体加热至软化或者熔融温度，在囊体软化或者熔融的位置，强度显著降低，在内部压力的作用下，囊体会沿软化或者熔融的位置裂开，形成排气口，这样，增大热熔断装置与囊体的抵接区域即可增大囊体熔断所形成的排气口，从而提高排气效率，实现快速排气。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的浮空器的一种实施例的结构示意图；

图2示出了图1的浮空器的局部放大图；

图3示出了根据本实用新型的浮空器的另一种实施例的结构示意图；以及

图4示出了图3的浮空器的局部放大图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、囊体；11、囊片；20、热熔断装置；21、电发热部；22、导线；30、连接部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

本实用新型提供了一种浮空器。

在本实用新型的实施例中，浮空器为高空气球。

在本实用新型的实施例中，浮空器在飞行过程中遇到紧急情况时或者飞行结束后，利用排气结构对囊体10进行快速排气。其中，囊体10是由多个顺次相连的囊片11围成的密闭的球体。

本实用新型及本实用新型的实施例中，为了解决现有技术中的排气结构排气效率低，难以实现快速排气的问题，对浮空器的排气结构进行了改进，下面进行具体说明：

如图1和图3所示，本实用新型的实施例中，浮空器包括囊体10和设置在囊体10上的排气结构，排气结构包括与囊体10连接的热熔断装置20。当需要排气时，热熔断装置20发热，将与热熔断装置20抵接的囊体10的一部分熔断以形成排气口。

通过上述设置，热熔断装置20可以快速地将与热熔断装置20抵接的囊体10加热至软化或者熔融温度，在囊体10软化或者熔融的位置，强度显著降低，在内部压力的作用下，囊体10会沿软化或者熔融的位置裂开，形成排气口。这样，增大热熔断装置20与囊体10的抵接区域即可增大排气口，相对于现有技术的阀门结构的排气口因结构受限难以增大的情况，本实施例的技术方案可以增大排气口，从而提高排气效率，实现快速排气。

本实用新型的实施例中，热熔断装置20包括发热回路和设置在发热回路上的电发热部21。如图1和图3所示，电发热部21与囊体10连接。发热回路具有连通状态和断开状态，在连通状态下，电发热部21发热以熔融一部分的囊体10。

上述设置中，在发热回路处于连通状态时，电发热部21发热提供熔融囊体10材料所需的热量，结构简单，容易实现，安全可靠。电发热部21与囊体10连接可以使电发热部21与囊体10表面接触，电发热部21产生的热量可以快速传递给囊体10，使囊体10与电发热部21的连接处快速升温至软化或者熔融温度，以熔融部分囊体10形成排气口。

在本实用新型的替代实施例中，也可以通过燃烧、热辐射或者摩擦等其他方式产生熔融囊体10所需的热量。

可选地，本实用新型的实施例中，热熔断装置20包括首尾依次连接的多个电发热部21，相邻两个电发热部21之间具有夹角。

上述设置中，依次连接的多个电发热部21可以围成一个熔断区域，从而在囊片11上沿多个电发热部21围成的熔断区域形成尺寸较大的排气口，进一步提高排气效率。

当然，在本实用新型的替代实施例中，热熔断装置20也可以只有一个电发热部21。

当电发热部21沿直线延伸时，可以在囊片11上形成缝隙形的排气口。

当电发热部21沿曲线延伸时，可以在囊片11上形成三角状或者其他形状的排气口。

优选地，本实用新型的实施例中，电发热部21为电阻丝，发热回路包括与电发热部21连接的导线22和设置在导线22上的开关。

具体地，导线22与电阻丝的两端连接以形成发热回路。

上述设置中，通过电发热部21和导线22连接形成发热回路，设置在导线22上的开关可以控制发热回路在断开状态和连通状态之间切换，在连通状态下使电阻丝发热。上述设置结构简单，节约成本。

在本实用新型的替代实施例中，电发热部21还可以是电热片等。

当然，发热回路还包括设置在导线上的电源装置，从而为发热回路提供电源。

本实用新型的实施例中，电发热部21的直径小于0.1mm。

电发热部21的直径小于0.1mm时，柔韧性适中，易于随囊体10的形状变化。另外，采用小直径的电发热部21还可以减轻囊体10的重量。

可选地，本实用新型的实施例中，电发热部21由镍铬合金或者铁铬合金制成。

镍铬合金或者铁铬合金制成的电发热部21具有较高的韧性和高温强度，且工作温度可以达到1200℃，在低温等恶劣环境条件下仍可以保持可靠的工作性能，提高排气结构的可靠性。

如图2和图4所示，囊片11为宽度由中间至两端逐渐减小的梭形结构。

优选地，多个囊片11的形状完全相同。多个囊片11的形状相同，便于剪裁囊片11。

囊体10的顶端设有顶部法兰，囊体10的底端设有底部法兰，顶部法兰和底部法兰分别用于固定囊片11的上端和下端。

在本实用新型的实施例中，囊片11由聚乙烯薄膜制成。聚乙烯薄膜的厚度为40μm。

当然，在本实用新型的替代实施例中，囊片11也可以由纤维增强材料或者其他具有弹性的材料制成。

在本实用新型的实施例中，相邻两个囊片11的连接处采用热合方式连接。通过热合模具使囊片11受热软化，两个囊片11的连接处(以下简称焊缝)彼此粘合焊接在一起。

具体地，相邻两个囊片11进行热合焊接时，将其中一个囊片11覆盖在另一个囊片11之上，使两个囊片11叠置，由于两个囊片11的形状相同，因此可以使两个囊片11完全重叠；然后，将两个囊片11待连接的一侧边沿伸入热合模具的上下模之间，模具合模将两个囊片11的边沿焊接在一起。

上述加工过程操作简单，加工效率高。

当然，在可选择的替代实施例中，相邻两个囊片11的连接处还可以采用胶接方式连接。

如图1和图3所示，本实用新型的实施例中，排气结构包括在囊体10上间隔设置的多个热熔断装置20。

具体地，囊体10充满气体时为欧拉体气球，囊体10整体上呈现欧拉体状。多个排气结构沿囊体10的周向间隔设置，这样可以在浮空器囊体10上形成多个排气口，大幅提高排气效率，实现快速排气。

多个热熔断装置20可以设置在不同的囊片11上，也可以有两个以上的热熔断装置20设置在相同的囊片11上。

现有技术中，还有一种排气方式是在囊体10的顶部法兰上设置机械切割刀具，通过刀具切割囊体10来实现快速排气。这种设置方式的切口尺寸受限于顶部法兰的尺寸，排气效率有限。尤其对于大型囊体10来说，无法实现应急状况下的快速排气。本实用新型的排气结构与在囊体10的顶部法兰上设置机械切割刀具的结构相比，排气口尺寸不受顶部法兰尺寸的限制，热熔断装置20的形状、尺寸、数量均能够根据需要设置，可以提高排气效率，实现应急状况下的快速排气，而且可靠性高，结构简单，容易实现。

如图1至图4所示，本实用新型的实施例中，排气结构还包括连接部30，连接部30与囊体10连接。热熔断装置20的至少一部分位于连接部30与囊体10之间以使热熔断装置20通过连接部30与囊体10连接。

上述设置中，连接部30与囊体10连接且热熔断装置20的至少一部分位于连接部30与囊体10之间，这样可以提高热熔断装置20与囊体10连接的可靠性。

具体地，连接部30与囊体10通过热合方式连接，能够保证连接部30与囊体10之间的连接强度。

优选地，本实用新型的实施例中，连接部30的材料与囊体10的材料相同。

连接部30的材料与囊体10的材料相同，这样，采用热合方式将连接部30连接至囊体10时，被软化的囊体10与被软化的连接部30可以很好地粘合，使焊缝具有较高的强度，将电发热部21可靠固定在囊体10的表面。

如图2和图4所示，连接部30为连接片。连接片、热熔断装置20的电发热部21和囊体10依次叠置，且连接片与囊体10连接以将电发热部21固定在囊体10上。

通过上述设置，连接片可以将电发热部21夹紧在囊体10和连接片之间，使电发热部21可靠固定并与囊体10的表面抵接。

具体地，连接囊片11与电发热部21时，先将电发热部21放置在囊片11上，再将连接部30覆盖在电发热部21上，然后将连接部30和囊片11叠置的区域伸入热合模具的上下模之间，模具合模将连接部30和囊片11焊接在一起，从而将位于连接部30和囊片11之间的电发热部21连接到囊片11上。

在本实用新型的替代实施例中，电发热部21也可以采用胶接方式或者其他方式直接与囊体10连接。

当然，也可以将电发热部21直接与囊体10连接，然后再设置与囊体10连接的连接部30，将连接部30、电发热部21和囊体10依次叠置。

这样，连接部30可以提高电发热部21与囊体10连接的可靠性。

如图1和图2所示，在本实用新型的一种可选的实施例中，排气结构包括在囊体10上间隔设置的至少两个热熔断装置20。每个热熔断装置20包括一个电发热部21。电发热部21为电阻丝，电阻丝的直径为40μm。电阻丝弯折成U形结构，U形结构的开口朝向囊体10的底端。长条状的连接片将电阻丝固定在囊片11上，连接片的宽度为60mm。

这样，导线22与电阻丝的连接端均位于囊体10的底端，可以减小导线22的长度，便于布线。同时，连接片的宽度远大于电阻丝的直径，可以保证连接片与囊体10的连接强度，将电阻丝可靠固定在囊体10上。

如图3和图4所示，本实用新型的另一种实施例中，热熔断装置20包括依次连接的两个电发热部21，电发热部21为电阻丝。每个电阻丝均沿直线延伸。两个电阻丝连接形成V形结构。V形结构的尖头端朝向囊体10的顶端，V形结构的与尖头端相对的开口端朝向囊体10的底端。构成发热回路的导线22的两端分别与两个电阻丝的位于V形结构的开口端的端部连接。V形的连接片覆盖在两个电阻丝连接形成的V形结构上，且V形连接片的V形结构对应覆盖在两个电发热部21所形成的V形结构上，将两个电阻丝同时固定在囊片11上。

上述设置同样可以使导线22与电阻丝的连接端均位于囊体10的底端，减小导线22的长度，便于布线。另外，当电阻丝发热时，沿V形结构熔断囊体10，可以在囊体10上形成三角形的排气口，提高排气速度。由于形成V形结构的角度可以根据实际情况调节，从而使排气速度可以由V形结构的角度来调节。

如图1和图3所示，热熔断装置20和连接部30均位于囊体10的外侧。

通过上述设置热熔断装置20和连接部30均位于囊体10的外侧，可以避免与电发热部21连接的导线22从浮空器的顶部法兰或者底部法兰穿过，从而降低法兰的设计难度，提高囊体10的气密性。

本实用新型的实施例中，浮空器还包括控制器和传感器。控制器用于控制热熔断装置20是否发热，传感器用于检测环境信息。热熔断装置20和传感器均与控制器连接，控制器根据传感器所检测的环境信息控制热熔断装置20是否发热。

通过上述设置，传感器可以检测浮空器所处位置的环境数据，并将环境数据反馈给控制器，当环境数据达到预设值时，控制器可以控制与其连接的热熔断装置20发热，在囊体10上形成排气口，使囊体10快速排气。

可选地，本实用新型的实施例中，传感器是检测高度和/或经纬度的传感器。

这样，当浮空器达到预定的飞行高度或者经纬度时，控制器可以控制热熔断装置20自动加热囊体10，从而实现囊体10自动排气。

具体地，为了便于设置，控制器和传感器连接在底部法兰上。

可选地，本实用新型的实施例中，浮空器还包括用于接收控制信号的信号接收部，信号接收部与控制器连接。

上述设置中，信号接收部可以接收来自地面的切割囊体10的控制信号，并将控制信号传递给控制器，控制器根据控制信号控制热熔断装置20发热。这样，当浮空器飞行过程中遇到紧急情况时或者飞行结束时，可以从地面发送控制信号来控制浮空器快速排气。

如图1和图3所示，本实用新型的实施例中，浮空器还包括与囊体10连接的外部附件。

囊体10与外部附件之间设有释放装置，释放装置用于使外部附件与囊体10断开连接。释放装置包括与囊体10连接的第一连接段以及与外部附件连接的第二连接段，第一连接段与第二连接段之间设有分离段。当需要使外部附件与囊体10分离时，剪断释放装置的分离段，外部附件在重力作用下下落。

具体地，释放装置与控制器连接。当环境数据达到预设值时，或者控制器收到来自地面的切割囊体10的控制信号时，控制器同时向释放装置和热熔断装置20发送控制信号，使释放装置剪断分离段，同时热熔断装置20加热囊体10。这样，外部附件在重力作用下下落，囊体10快速排气后也在重力作用下下落。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：通过热熔断装置可以快速地将与热熔断装置抵接的囊体加热至软化或者熔融温度，在囊体软化或者熔融的位置，强度显著降低，在内部压力的作用下，囊体会沿软化或者熔融的位置裂开，形成排气口，这样，增大热熔断装置与囊体的抵接区域即可增大囊体熔断所形成的排气口，从而提高排气效率，实现快速排气。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。