[实用新型]平流层飞艇

说明书

本实用新型提供一种平流层飞艇，属于航空航天技术领域。包括主气囊以及设置于主气囊内的保形高压气柱，主气囊呈扁平状设置，保形高压气柱呈环状设置，保形高压气柱的环形外壁与主气囊的内壁接触，保形高压气柱的最大直径所在平面与主气囊的最大直径所在的平面共面。在地面上，向主气囊和保形高压气柱内充入氦气，并使得保形高压气柱的内外具有预定的压力差，主气囊在保形高压气柱的支撑作用下得以保形，并在稳态上升或下降的过程中，受保形高压气柱的支撑，不会失去原有的形状，遇到强气流时，容易控制方向，避免在强气流中被撕裂，实现安全起降和可重复使用。同时，主气囊和保形高压气柱之间的氦气交换为稳定巡航打下基础。

技术领域

本实用新型属于航空航天技术领域，具体涉及一种平流层飞艇。

背景技术

在21世纪初，平流层飞艇备受各大国的关注，预测应用领域遍布民用、警用、准军用、军用等。目前，平流层飞艇多应用于海洋研究、抢险救灾、城市交通管理、空中侦察预警等民用和军用领域。平流层飞艇是一种航行在平流层高空的浮空器，依靠空气浮力驻空，可以长期悬浮于平流层高空，由太阳能为其提供能源，矢量推进器提供动力，具有不依赖机场或跑道可实现垂直起降、能悬停于任意地理位置上空的浮空器。

目前平流层飞艇技术受材料等因素限制，难以回收，其主要的原因可以归结为以下两点：其一，受高空氦温差变化影响，飞艇内部的氦气压力骤变，导致飞艇爆体分解；其二，在飞艇经过高空对流区时，受气流影响，无法掌控方位，导致下降时，艇身被气流撕裂或随气流飘荡至不确定位置。

现有技术中，提供的一种平流层飞艇，通过在艇身内安置多个串联的超压软性龙骨模块以及用以调节所述超压软性龙骨模块的压力调节装置，来满足高空中，氦温差变化的压力调节要求。该技术方案虽然一定程度上解决了平流层飞艇在高空中受氦温差影响导致爆体的技术问题，但是由于其设置多接超压软性龙骨模块，那么其使用的压力调节模块所对应的传感器、气泵等设备的数量相应的增加，这大大增加了飞艇的负荷，降低了飞艇的续航时间。更为重要的是，在飞艇上升或下降的过程中，经过强气流区域时，艇身内以及软性龙骨模块内的氦气体积不足以使飞艇维持固有的形状，飞艇处于坍塌状态，受气流影响较大，容易失去方向或被气流撕裂。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种平流层飞艇，以解决现有技术中存在的飞艇在上升或下降的过程中，不能保形，受强气流影响，不能安全起飞着陆的技术问题。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种平流层飞艇，包括主气囊以及设置于所述主气囊内的保形高压气柱，所述主气囊呈扁平状设置，所述保形高压气柱呈环状设置，且内充装氦气，所述保形高压气柱的环形外壁与所述主气囊的内壁接触，所述保形高压气柱的最大直径所在平面与所述主气囊的最大直径所在的平面共面。

优选地，所述平流层飞艇还包括设置于所述主气囊内的头部副气囊、至少两个中部副气囊及尾部副气囊，所述头部副气囊与所述尾部副气囊呈半球状，球面与所述主气囊头部或尾部的内壁接触，所述中部副气囊呈环状，且与所述主气囊的内壁上部和下部接触。

优选地，所述保形高压气柱的直径为所述主气囊宽度的1/15～1/10。

优选地，所述主气囊的长度与宽度的比例为（1～4）：1，宽度与高度的比例为（1.6～3.5）：1。

优选地，所述平流层飞艇还包括压力控制系统，所述压力控制系统包括连通所述主气囊与所述保形高压气柱的释压阀、入口连通所述主气囊且出口连通所述保形稳压气柱的调压气泵、用以检测所述主气囊内压力的压力传感器、用于检测所述保形稳压气柱内外压力差的压差传感器、用于向所述头部副气囊与所述尾部副气囊以及所述中部副气囊充入空气的电动鼓风机以及主控制器，所述主控制器包括至少一个输入端及至少一个输出端，所述压力传感器与所述压差传感器分别电性连接所述主控制器的输入端，所述释压阀的执行机构与所述调压气泵的继电开关分别电性连接所述主控制器的输出端。