一种飞艇气囊地面快速安全充气装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种飞艇气囊地面快速安全充气装置。
【背景技术】
[0002] 飞艇是由气囊提供净浮力升空飞行的一种飞行器，为保证飞艇充气、放飞、飞行、 降落的安全性，一般采用氦气作为飞艇的浮升气体。飞艇尤其是平流层飞艇的蒙皮材料为 耐候层、阻隔层、织物层和粘结层组成的层合式复合材料，其要求强度高（一般强度应大于 700N/cm，体积可达几万立方）、质量轻(面密度一般要求小于200g/m 2)。当前飞艇气囊的充 气主要采用钢瓶和氦气排管车(管束车、槽罐车)将容器中的高压氦气，通过阀门控制充入 入气管路中，氦气经由入气管路进入气囊。管束车中氦气为气态，气压可达十几到几十MPa 以上，一般钢瓶中也为气态，高压也在十几 MPa以上，氦气瓶阀和减压阀为都为标准型号。
[0003] 飞艇的气囊体积巨大，蒙皮材料虽强度较高，但相比于金属类材料，其强度还存在 一定差距，采用传统的充气方式直接利用氦气管束车或氦气瓶保证产品安全条件下充气 时，充气速度较慢，飞艇气囊的地面滞空时间较长，给飞艇的放飞带来了安全隐患，特别是 地面风力达到3级以上时，气囊的风帆效应带来的风载将是非常巨大的(放飞试验场一般很 少有持续2个小时以上不出现3级以上地面风的情况），不能满足现代飞艇快速安全放飞的 要求。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种飞艇气囊地面快速安全充气装置，用以解 决现有技术中飞艇气囊充气速度慢的问题。
[0005] 本发明主要是通过以下技术方案实现的：
[0006] 本发明提供了一种飞艇气囊地面快速安全充气装置，该装置包括：
[0007]进气管和扩散管，所述进气管的管径小于所述扩散管的管径；
[0008]所述进气管的一端与气罐的出气管连接，所述进气管的另一端伸进所述扩散管 内，伸进所述扩散管内的所述进气管的侧壁上均布有多个分流减压孔，且伸进所述扩散管 内的所述进气管的一端密封；
[0009]所述扩散管与气囊的入气管连接。
[0010] 优选地，所述进气管与所述扩散管的连接面与所述进气管的中心轴呈预定的角度 θ〇
[0011] 优选地，所述角度Θ小于等于90度，且大于0度。
[0012] 优选地，所述扩散管的外壁上设置有密封圈，所述密封圈用于将所述扩散管与所 述入气管进行密封连接。
[0013] 优选地，伸进所述扩散管内的所述进气管的长度小于所述扩散管的长度。
[0014] 优选地，该装置还包括:用于将所述气囊整体提起的提升部；
[0015] 所述提升部与所述气囊顶端的法兰盘。
[0016] 优选地，该装置还包括:用于对所述气囊进行高度调整的可调整缆绳。
[0017] 优选地，该装置还包括约束气囊的搭扣。
[0018] 优选地，所述进气管和所述扩散管为金属材质。
[0019] 优选地，所述气囊充气时用搭扣进行约束。
[0020] 本发明通过将高压气体在充气装置中进行分流，将压力高，流速大，出气管较窄的 气流转变为压力较低，流量较大的气流，然后充入柔性材料制作的管道中，这样保证了在氦 气罐保持最大充气压力和速度时，实现气体总流量恒定，从而大大加快了充气速度和充气 安全性，经过实际实验验证，该方法在保证安全的条件下可极大提高目前飞艇气囊的充气 速度。
[0021] 本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得 显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、 权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明实施例的飞艇气囊充气示意图；
[0023] 图2为本发明实施例的飞艇气囊地面快速安全充气装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025] 本发明提出了一种飞艇气囊地面快速安全充气装置，通过将高压气体在刚性结构 中进行分流，将压力高，流速大，出气管较窄的气流转变为压力较低，流量较大的气流，然后 充入柔性材料制作的管道中，这样保证了在氦气罐保持最大充气压力和速度时，实现气体 总流量恒定，加快了充气速度和充气安全性，为了更好的理解本发明，下面仅以几个具体的 例子对本发明进行详细的说明。
[0026] 本发明实施例提供了一种飞艇气囊地面快速安全充气装置，参见图1和图2,该装 置3包括:进气管31和扩散管32,所述进气管31的管径小于所述扩散管32的管径;所述进气 管31的一端与气罐1的出气管2连接，所述进气管31的另一端伸进所述扩散管32内，伸进所 述扩散32管内的所述进气管31的侧壁上均布有多个分流减压孔33,且伸进所述扩散管32内 的所述进气管31的一端密封;所述扩散管32与气囊的入气管4连接。
[0027] 本发明通过将高压气体在充气装置中进行分流，将压力高，流速大，出气管较窄的 气流转变为压力较低，流量较大的气流，然后充入柔性材料制作的管道中，这样保证了在氦 气罐保持最大充气压力和速度时，实现气体总流量恒定，从而大大加快了充气速度和充气 安全性。经过实际实验验证，该方法在保证安全的条件下可极大提高目前飞艇气囊的充气 速度。
[0028]需要说明的是，本发明实施例所述进气管31和所述扩散管32均为金属材质。
[0029]本发明实施例所述进气管31与所述扩散管32的连接面与所述进气管31的中心轴 呈预定的角度。该角度可根据实际需要进行任意设置，如设置为90度等等。
[0030] 需要说明的是，当该连接面设置的与进气管31呈一定角度时，可以改变装置内的 出气流速，具体来说，该连接面的斜面越长，则出气流速越快，所以具体实施时，本领域的技 术人员可以根据实际需要进行设置，即，根据需要的气体流速和分流减压孔在斜面的位置 关系来设置该连接面的倾斜角度。
[0031] 具体实施时，本发明可将所述进气管31设置为与所述扩散管32为固定连接，或者 是螺接、卡接等可动连接，即进气管31与扩散管32之间的位置可以调整，从而在充气初期 时，调整分流减压孔为远离扩散管32的斜面，从而减缓充气速度，而在充气后期，调整分流 减压孔接近扩散管32的斜面，从而增加充气速度。
[0032] 具体实施时，本发明实施例所述扩散管32的外壁上设置有密封圈34,所述密封圈 34用于将所述扩散管32与所述入气管4进行密封连接，以使二者能够更好的实现固定。即， 通过该密封圈34以实现扩散管32与入气管4的更好的连接性。
[0033]需要说明的是，具体实施时，为了获得更稳定的气流，实现更好的充气效果，伸进 所述扩散管32内的所述进气管31的长度小于所述扩散管32的长度。
[0034] 为了达到更好的充气效果，本发明实施例所述的装置还包括：用于将所述气囊整 体提起的提升部5，具体的，本发明通过将所述提升部5与所述气囊顶端的法兰盘进行连接， 从而最终实现将气囊提起。
[0035] 即，通过所述提升部5将气囊提起，减小气体流动阻力，以更快的实现对气囊的充 气。
[0036] 本发明实施例所述的装置还包括：用于对所述气囊进行高度调整的可调整缆绳6。 在充气过程中，需要不断调整该缆绳6,以实现更安全的充气。同时通过搭扣约束气囊入气 管的中下部，减小气囊的迎风面积，实现安全充气。
[0037] 本发明是通过将高压气体在刚性结构中进行分流，将压力高，流速大，出气管较窄 的气流转变为压力相对较低，流量较大的气流，然后充入柔性材料制作的管道中，这样保证 了在氦气罐保持最大出气量时，实现气体压力转换;在气体进入气囊后，为了保证气体快速 流入气囊，通过辅助提升气囊和充气气管设计位置的配合，降低了气体克服气囊本身重力 和气囊材料折叠挤压的阻力作用，实现气囊的快速进气。以下分析本发明的可行性。
[0038] 气体从孔口、管嘴向外喷射形成的气体流动称为气体射流。当出口速度较大，流动 呈现紊流状态时，叫做紊流射流。出流空间大小对射流的流动影响很大。出流道无限大空间 中，流动不受固体边壁限制，为无限空间射流，反之为有限空间射流。目前气囊充气管与氦 气罐出气管直径存在差异，充气时会出现紊乱射流，影响充气效率的提升和充气安全。 [0039]根据连续性原理:在同一流管中理想流体作定常流动时，流体的平均流速与流管 的横截面积的乘积是一个衡量。
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