[发明专利]半硬式平流层飞艇骨架与半硬式平流层飞艇

说明书

本发明公开一种半硬式平流层飞艇骨架及半硬式平流层飞艇，半硬式平流层飞艇骨架包括：大加劲环、小加劲环、纵拉杆、中心轴、头锥和尾锥，其中多个大加劲环分布于飞艇艇身，艇头和艇尾各自分布有一或多个小加劲环，多组纵拉杆均匀分布在大加劲环和小加劲环的圆周上将大、小加劲环依次连接起来，其中纵拉杆和大、小加劲环围绕并保护飞艇蒙皮；以及中心轴位于飞艇蒙皮内，其中中心轴的一端与纵拉杆的一端通过头锥连接起来，中心轴的另一端与纵拉杆的另一端通过尾锥连接起来。通过飞艇蒙皮外面的大、小加劲环和纵拉杆组成的整体骨架为飞艇囊体提供了刚性保护，有利于在超压失压时艇体形状的保持。

技术领域

本发明涉及飞艇骨架结构设计领域，具体涉及一种半硬式平流层飞艇骨架及半硬式平流层飞艇。

背景技术

平流层飞艇具有非常广泛的军事及民用价值，例如在导弹防御、反恐、通信、遥感、空间观测和大气测量等方面都具有极大的应用价值。但是平流层飞艇飞行高度一般在海拔20km附近，周围的大气十分稀薄，密度大约是底边空气密度的1/14，因此为满足平流层飞艇载荷的需要，平流层飞艇的体积一般都十分巨大，同时由于太阳辐射的影响，平流层飞艇存在超温超压的现象，极易导致飞艇结构发生破坏。平流层平均风速为10m/s，最大风速可达40m/s，对飞艇的结构稳定性和飞控稳定性是个很大的考验。

现有常规飞艇主要包括软式飞艇、硬式飞艇和半硬式飞艇。

而目前在研的平流层飞艇一般采用软式结构并以外气囊存储氦气、内气囊存储空气的方式，为了解决平流层飞艇超热超压问题，需要通过加强囊体材料抗拉伸能力来代偿，带来囊体材料超重以及成本增加问题，且抗风能力弱，飞控稳定性差。

而平流层飞艇采用硬式结构会导致有效载荷少，经济性差。

因此，亟需一种新型结构的平流层飞艇骨架及平流层飞艇。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种半硬式平流层飞艇骨架及半硬式平流层飞艇，进而至少在一定程度上克服由于现有技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本发明的第一方面，公开一种半硬式平流层飞艇骨架，包括：大加劲环、小加劲环、纵拉杆、中心轴、头锥和尾锥，其中

多个大加劲环分布于飞艇艇身，艇头和艇尾各自分布有一或多个小加劲环，多组纵拉杆均匀分布在大加劲环和小加劲环的圆周上将大、小加劲环依次连接起来，其中纵拉杆和大、小加劲环围绕并保护飞艇蒙皮；以及

中心轴位于飞艇蒙皮内，其中中心轴的一端与纵拉杆的一端通过头锥连接起来，中心轴的另一端与纵拉杆的另一端通过尾锥连接起来。

根据本发明的一示例实施方式，其中大加劲环、小加劲环、纵拉杆和中心轴均为中空管并均采用碳纤维环氧树脂复合材料制成。

根据本发明的一示例实施方式，其中构成头锥、尾锥以及其他所有连接件的材料均为航空铝合金。

根据本发明的一示例实施方式，其中所有金属和复合材料的粘接均采用室温固化结构胶。

根据本发明的一示例实施方式，其中任一大加劲环或小加劲环由多根圆弧管彼此间用螺纹对接接头连接形成,纵拉杆和大、小加劲环的连接通过四通接头进行。

根据本发明的一示例实施方式，大、小加劲环和纵拉杆在飞艇蒙皮外表面通过绑绳与蒙皮连接和绑定。

根据本发明的一示例实施方式，其中中心轴由多根中心管通过金属法兰盘连接而成。