[发明专利]一种容积可变的飞艇气囊

说明书

技术领域

本发明涉及飞艇，具体地说涉及飞艇的气囊。

背景技术

目前，公知的轻于空气飞行器主要有气球和飞艇两大类。飞艇气囊按其气囊结构分为三种类型：软式气囊、硬式气囊和半硬式气囊。它们的共同特点是：在飞行中软式气囊和硬式气囊的轴向长度都不能伸缩，其椭球体的直径也不变化，因此气囊的总的外形和总体积是不变的。软式飞艇与半硬式飞艇的气囊囊皮是用气密的涂胶织物制成的，气囊整体结构和形状是由其内部的气体压力保持的，为了满足其内部氢气或氦气体积膨胀与收缩而整体外型不变，气囊内须设置有充装空气的副气囊，需要装设气囊压力系统来控制气囊内的气体压力，重量大、保持气囊外形和刚度的能耗大，结构复杂，制造难度大，难于做成特大型的飞艇以实现高空和平流层空间的飞行。硬式飞艇的硬式气囊是由刚性的外壳和内部的气密的柔性囊体组成的，它的外形结构由刚性外壳确定，因而重量大，而且构造复杂、造制费用很高，在地面需要巨大的飞艇库或停放场地，不易拆装和运输；由于重量大，结构尺寸大，也难于满足高空和平流层空间的飞行。目前公知的轻于空气飞行器的飞艇气囊存在地面和低空体积大、维护外形的能耗大、重量大、结构复杂、难于实现高空飞行等不足。

发明内容

本发明的目的就是针对现有飞艇气囊上述之不足，而提供一种容积可变的飞艇气囊，它由气囊1、充气嘴2和用于轴向伸缩气囊的气囊伸缩装置组成，气囊伸缩装置安装在气囊1内，充气嘴2的出气口与气囊1的内腔相通。气囊伸缩装置由底板3、滑板4、电动绞盘5、拉索6组成，滑板4安装在底板3上，底板3一端和滑板4一端分别与气囊1的囊皮相连，电动绞盘5安装在滑板4上，拉索6绕在电动绞盘5上，拉索6一端固定在底板3一端，另一端固定在底板3另一端。

本发明的优点是：与软式飞艇和半硬式飞艇的气囊比较，该气囊没有副气囊、供气装置等重量大、能耗大的部件，简化了气囊结构，并且多个气囊可通过气囊伸缩装置刚性串连，因而重量轻、可大型化、可适应高空飞行的需要。当飞艇爬高时，外界压力减小，气囊内的相对压力增高，气囊囊皮的张力增大，易导致气囊囊皮的损伤。由于本气囊有用于轴向伸缩气囊的气囊伸缩装置，当飞艇爬高，气囊内的相对压力增高时，可通过气囊伸缩装置将气囊的轴向缩短，气囊径向直径在气囊内的气体压力作用下增大，气囊内的容积随之增大，气囊内的相对压力会随之降低，可以保证气囊内的气体保持稳定的微正压，使气囊囊皮的张力减少，从而可达到保护囊皮不被损伤的目的，同时可保持气囊有合适刚度的气动外形，有利飞行。与硬式飞艇的硬壳气囊相比，该气囊可以伸缩，长度可变，在地面停放、维护需要的场地较小，便于气囊的运输、拆卸和装配。如工作于3000米的本伸缩气囊飞艇，地面体积只有空中体积的三分之二，而工作于一万米的本伸缩气囊飞艇，地面体积只有空中体积的十分之一。两个容积可变的飞艇气囊串连而成的飞艇不但可以承载更大重量的载荷，而且比较1个容积可变的气囊来说有更好的纵向稳定性。

附图说明

附图1为本发明结构示意图。附图2为气囊伸缩装置将气囊的轴向缩短，气囊内的容积增大的结构示意图。附图3为2个气囊相串连的结构示意图。

具体实施方式

气囊由气密的气囊布做成长条形密闭气袋。充气嘴为常用的气囊充气阀，安装在气囊的囊皮上，滑板和底板的材料可以是轻重量的金属(如铝合金、镁合金、钛合金等)和复合材料(如碳纤维、塑料等)做成。滑板通过滑槽安装在底板上，底板一端和滑板一端分别与气囊的囊皮胶连，电动绞盘安装在滑板上，拉索在电动绞盘上绕3圈，拉索一端固定在底板一端，另一端固定在底板另一端。将飞艇动力推进装置安装在底板上，飞艇飞行系统包括飞行控制系统、任务系统、电源系统等安装在气囊伸缩装置上，即可构成飞艇。气囊内充装升力气体(轻于空气的气体，如氢气、氦气等)。电动绞盘通过计算机进行控制，当气囊内的气体压力变大或气囊囊皮的张力变大时，电动绞盘接受计算机控制指令，开始工作，使气囊轴向长度缩短，径向直径增大；当气囊内的气体压力降低时，电动绞盘接受计算机控制指令，使气囊轴向长度增长，径向直径变小。