[发明专利]一种囊体伸缩式平流层飞艇

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种平流层飞艇。

背景技术

平流层飞艇既不同于飞行在航空层的飞机，不同于飞行在低空的传统飞艇，也不同于飞行在低轨迹上的卫星，它可以在平流层的高度长时间飞行甚至悬停在平流层某需要的特定区域，是集高空侦察、监控和通信为一体的一种理想的航空航天器平台，由于平流层飞艇的特殊用途特别是军事用途，其经济价值、军事价值和社会价值深受各国军事、企业和科学界的重视。现在，虽然各种媒体有关平流层飞艇报道的“产品”、图片和论文铺天盖地，但是到目前为止，还没有看见一艘真正可以实用的平流层飞艇靠动力飞上平流层。目前一般人均按照传统飞艇的原理和结构设计平流层飞艇，这种飞艇必然要失败。

1、按传统飞艇结构设计“平流层飞艇”难以飞入20Km平流层。

传统飞艇具有庞大的副气囊，内中充满空气，飞艇在飞入20Km平流层时，大气密度只有地面的7％左右，飞艇内氦气体积将扩大14倍左右，传统飞艇庞大的副气囊中的空气在升空过程中难以排出，而不排出这些空气，这些空气的重量就将成为飞艇的负载，这个巨大的负载使飞艇难以飞入20Km平流层。

2、假设传统飞艇能够飞到20Km高空平流层，由于囊体庞大，里面氦气又少，而氦气渗透率非常高，氦气的泄漏非常快，使得大飞艇在天空滞留时间很短，不时要下到地面补充氦气，不但使得维护和运行成本很高，而且其囊的寿命将会很短暂。

平流层飞艇的以上难题，使得真正实用的实际平流层飞艇仍然停流在希望和追求上面。

发明内容

本发明的目的在于发明一种真正实用的实际平流层飞艇，它可以凭借自身的动力和压力控制方式飞上20Km的平流层高度，而其囊体本身保持设计时所设计的状态；返回时，它可以凭借自身的动力从20Km的平流层高度返回地面，而其囊体本身保持从地面起飞时的原始状态；它可以有比传统“平流层飞艇”长数倍的滞留天空时间。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种气囊伸缩式平流层飞艇，由折叠式伸缩体内气囊(2)、折叠式伸缩体外气囊(1)、尾翼(4)、吊舱(7)等组成，其特征是：折叠式伸缩体内气囊(2)整体置于折叠式伸缩体外气囊(1)之中；折叠式伸缩体内气囊(2)中充有浮升气体，一般为氦气或氢气，折叠式伸缩体内气囊(2)与折叠式伸缩体外气囊(1)之间充满空气，以保持折叠式伸缩外气囊(1)之外形。

由于内气囊和外气囊的伸缩结构，飞艇从地面向平流层飞行时，边飞行大气压力边降低，内外气囊边膨胀，不会破坏飞艇气囊，加上压力控制系统，可以保证飞艇安全飞入平流层，无需要象传统飞艇那样放出副气囊中大量大量的空气；返回地面时动作相反。如图1所示。

从图1可以看出，本飞艇不存在传统飞艇的那种主气囊和副气囊，只有内气囊和外气囊，内气囊整体至于外气囊之中，它们之间空隙很小，即存放的空气很少，只是为了保护内气囊和压力平衡之用，不存在飞艇从地面飞向平流层放不赢空气，而从平流层飞回地面时又充不赢空气的问题。

另一方面，内气囊整体置于外气囊之中，内气囊与外气囊之间充满空气，由于是软式气囊体，内气囊和外气囊之内的压力就一样，内气囊中之氦气往外泄漏率将会大大降低，同时内气囊中氦气泄漏出去时只是漏在内气囊和外气囊之间的空间里，并没有马上漏到飞艇外气囊外面，因此还是属于飞艇的浮力，这些“漏”出内气囊的氦气，还要进行第二次泄漏，漏出外气囊，才算真正泄漏出了飞艇，而这个“第二次”泄漏，因为内、外气囊之间氦气与空气的比例很小，泄漏将会很慢。因此，本飞艇氦气的泄漏只是传统飞艇的几分之一(当时条件所限，测量不一定精确，得出的结论是1／7左右)，即该飞艇在天空的滞空时间可达传统飞艇的7倍左右。

本发明的有益效果是：

1、不存在飞艇从地面飞向平流层放不赢空气，而从平流层飞回地面时又充不赢空气的问题，可使飞艇保持外形，顺利飞入平流层和从平流层返回地面。

2、内气囊整体至于外气囊之中，可以大幅度地提高飞艇滞空时间。

希望第一艘真正实用型平流层飞艇在中国飞入平流层，服务于我国的国防事业和社会。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。