本实用新型属于空气飞行器技术,具体涉及一种薄膜类浮空器应急放气结构及薄膜类浮空器。
背景技术:
现有的薄膜类浮空器应急放气装置主要分为机械撕裂幅、火控线、阀门三类。
第一种方式,会增加附加质量,导致浮空器整体质量增加;
第二种方式,采用爆破技术将囊体爆破,布线繁琐,增大能源消耗;
第三种方式,在囊体上设计放气阀门,实践中发现阀门可靠性不高可能带来放气效果不佳,甚至放气失效。
除此之外,现有的应急放气装置都存在结构复杂、成本高、放气效果差等问题。
本案中设计的技术术语解释如下:
有效载荷:浮空器计划携带的物件。
零压球:囊体内外压差为零的薄膜类浮空器。
超压球:囊体内压力大于外界压力的薄膜类浮空器。
技术实现要素:
针对上述问题,本实用新型旨在提供一种结构简单、质量小、可靠性高、放气效率高的薄膜类浮空器应急放气结构。
本实用新型解决问题的技术方案是:一种薄膜类浮空器应急放气结构,包括囊体下端携带的有效载荷,还包括在浮空器囊体上设置的裂口、在裂口处埋设于囊体内腔的细线;
所述细线一端固定于裂口下端,另一端从裂口上端穿出囊体外表面并与有效载荷连接;
所述裂口处覆盖有将裂口封闭的补片,补片与细线的接触部位密封;
所述细线直径小于裂口宽度。
需启动放气结构时,将效载荷从囊体下端分离,有效载荷下坠过程中拉拽细线对囊体沿裂口进行切割,在囊体表面形成缺口,实现快速放气。
进一步的,位于裂口下端固定部位的细线线头穿出囊体外表面并打结,线头与囊体外表面交界面处施胶密封。
打结的目的在于防止撕裂过程中高强度细线从裂口下端被抽出,避免切割失效。
优选的,所述裂口为倒立的Y形结构,所述补片为与裂口形状相同的结构;
细线也是倒立的Y形结构,对应裂口的形状埋设。
设计成倒立Y形结构,能够撕裂形成三角形破口,气体逸出量大,更利于紧急放气。尤其是对于零压球囊体,由于该种囊体没有内外压差,气体逸出慢,形成三角的大面积破口之后更利于放气。
优选的,所述裂口宽度为2~5mm。
优选的,所述裂口设置于囊体上半球。由于浮升气体密度小,大量气体都集中在上半球,因此将裂口设置在上半球更利于气体逸出。
优选的,所述细线为芳纶线。
相应的,本实用新型还提供一种薄膜类浮空器,包括囊体,所述囊体上至少设有两个上述薄膜类浮空器应急放气结构。
本实用新型的显著效果是:
1.该种应急放气结构的结构形式简单,质量小、可靠性高。
2.采用有效载荷作为放气结构的启动输入,无需额外能源,无附加设备质量。
3.采用倒“Y”形设计,可在囊体表面切割得到三角形放气裂口,三角形裂口面积更大,更利于气体逸出,尤其是保证了零压球较高的放气效率。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型薄膜类浮空器结构图。
图2为应急放气结构细节图。
图3为应急放气结构侧视图。
图4为放气状态示意图。
图中:1-囊体,2-裂口,3-补片,5-细线,6-有效载荷。
具体实施方式
如图1~4所示,一种薄膜类浮空器应急放气结构,包括囊体1下端携带的有效载荷6、设置于浮空器囊体1上半球的倒立的Y形结构裂口2、在裂口2处埋设于囊体1内腔的细线5。
所述裂口2宽度为2~5mm。所述细线5为芳纶线,其直径小于裂口2宽度。
所述细线5也是倒立的Y形结构,对应裂口2的形状埋设。细线5的两个线头固定于裂口2下端,另一端从裂口2上端穿出囊体1外表面并与有效载荷6连接。
位于裂口2下端固定部位的细线5线头穿出囊体1外表面并打结,线头与囊体1外表面交界面处施胶密封。
所述裂口2处覆盖有将裂口2通过胶接或熔接的方式封闭的补片3。补片3为与裂口形状相同的结构。补片3与细线5的接触部位密封。
本实施例还提供一种薄膜类浮空器,包括囊体1,囊体1上至少设有两个上述薄膜类浮空器应急放气结构。
遇到紧急情况需要放气时,通过启动囊体1下端部挂载有效载荷6的释放装置,使有效载荷6从囊体1脱离。有效载荷6拉拽高强度细线5,并对囊体1沿裂口2进行切割,形成三角形破口。
对于超压球,囊体1内部压力较大,放气裂口不断扩大,超压球迅速大面积裂开,实现应急放气功能。
对于零压球,囊体1上半球表面形成三角形裂口,气体大量逸出,实现应急放气功能。