[发明专利]一种控制系留飞艇姿态的方法及其系留飞艇

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制系留飞艇姿态的方法及其系留飞艇。

背景技术

目前，利用升空系留漂浮物如飞艇、气球等建立的系留空中平台，系 留点即重心通用设在漂浮物的几何中心位置附近，漂浮物会随风晃动摇摆 不定，严重影响使用效果，使得升空系留空中平台应用受到很大的制约。

发明内容

为了解决上述升空系留漂浮物建立的系留空中平台，会随风晃动摇摆 不定的缺点，本发明提供了一种控制系留飞艇姿态的方法及其系留飞艇， 利用高空自然风一般较大、且高度越高风向风速越相对稳定的特点，通过 提高飞艇与风向保持一致的能力，使飞艇姿态稳定。

本发明的方法是这样实现的：将飞艇重心设在飞艇艇身前半部，以增 加重心与尾翼之间的距离。这样可以增大飞艇的转动力矩，以提高飞艇与 风向的一致性，利用高空处自然风一般较大(不会出现静风)、风向风速 较稳定这一原理，从而使飞艇始终跟随自然风向保持一致，从而达到控制 飞艇姿态稳定的目的。

飞艇头部至飞艇重心的长度小于艇身长度的1/3。这样可以较大程度 地增加重心与尾翼之间的距离，减少飞艇尾部的配重。

通常离地面距离越高，风向越稳，风力越大。特别是在60米以上高 空时，风向通常较稳定，风力较大，有利于飞艇与风向保持一致。因此， 本发明的优选方案是飞艇离地面悬浮高度在60米以上。

本发明高空用系留飞艇是这样实现的：飞艇重心设在飞艇艇身前半 部，以增加系留点与尾翼之间的距离。

飞艇头部至飞艇重心的长度小于艇身长度的1/3。

本发明利用高空中自然风一般较大且风向风速稳定的相对稳定的特 点，通过增大飞艇重心与尾翼之间的距离，来提高飞艇的转动力矩，以提 高飞艇与风向的一致性，飞艇在空中姿态稳定，姿态控制的方法简单，可 广泛用于空中航拍、空中监控、科学实验等应用领域。

图1本发明系留飞艇空中平台姿态控制方法示意图。

图，1、自然风，2、飞艇，3、尾翼，4、挂物台，5、系留绳，6、 尾翼中心线，7、尾翼风压。

具体实施方式

如图1所示，系留绳5即飞艇重心设在飞艇2前端的1/3处，挂物台 4设在系留绳5与尾翼3之间的距离L的3/5-4/5处，将飞艇升空至60 米以上高度。姿态控制原理如下：

在高空飞艇系留状态下，如飞艇的头尾方向与自然风不一致，则自然 风1作用于尾翼3，产生尾翼风压7，尾翼风压7与转动力臂L即系留绳 5至尾翼中心线6的距离共同生成转动力力矩，飞艇开始相与转动始终跟 随自然风一致方向转动；当上述转动，使得飞艇的头尾方向与自然风一致 时：尾翼3不能产生尾翼风压7，飞艇不会转动；如自然风向变化，飞艇 将随之产生转动力矩，直致飞艇的头尾方向与自然风一致。

而高空自然风一般较大(不会出现静风)、只要飞艇尾翼足够大，并 且，采用空中平台挂物台4后挂设计，使力臂尽可能大，两相因素叠加， 就一定能产生足够大转动力矩，从而使飞艇始终能与自然风向保持一致； 而高空自然风向一般较稳定，不会在短时间内发生频繁变化，所以，使用 这一方法，便能制造出一个相对稳定的系留飞艇空中平台。