[实用新型]飞艇冷凝水收集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及中高空长航时飞艇和大型载重飞艇领域，具体地说涉及一种飞艇冷凝水收集装置。

背景技术

目前，中高空飞艇一般采用航空动力发动机，随着燃油的逐渐消耗，飞艇的重量将变的越来越轻，飞艇浮力将大于飞艇重力，飞艇将不能保持它既定的飞行高度而逐渐上升。飞艇在下降着落过程中，由于存在较大的净浮力，将会导致飞艇降落很困难。特别对于中高空长航时飞艇及大型载重飞艇，携带的燃油达数吨以上，重力浮力平衡控制问题将变的更加突出。因此，如何解决飞艇在飞行过程中随着燃油消耗其飞行高度不断变化的过程中所受重力和浮力之间的平衡控制技术，是一项急需解决的关键技术。

目前，中高空飞艇的重力浮力平衡控制方式有：1、发动机推力矢量平衡；2、动升力平衡；3、全电飞艇设计技术；4、放氦平衡控制方式。

1、发动机推力矢量平衡，其不足之处在于燃油消耗越多，造成的重力损失也越大，又需要更大的发动机推力来平衡这些重力损失，继而消耗更多的燃油。如此这样恶性循环下去，最终使飞艇付出较大的重量代价、经济代价，额外消耗的燃油过多甚至会影响到飞行任务的完成。

2、动升力平衡，其不足之处在于以目前的材料科学水平，加上气体压缩装置的重量，整套氦气回收装置会增重较大，对于飞艇来说，这样大得增重装置在目前是行不通的。

3、全电飞艇设计技术，目前国内已经对全电飞艇设计技术进行了有益的尝试，但是由于受到当前太阳能电池、氢氦蓄电池以及电动机发展水品的桎梏，目前大型全电飞艇设计技术只能停留在理论论证或初步试验验证的层面上。

4、放氦平衡控制方式，其不足之处在于虽然放氦平衡是一种很有效的方法，但该方法只能作为一种应急手段，从经济方面考虑，不能作为一种长期使用的措施。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对目前上述中高空飞艇的重力浮力平衡控制方式之不足，而提供一种飞艇冷凝水收集装置。

本实用新型由发动机、发动机尾气排气管、换热器、气水分离器和水箱组成，发动机尾气排放口通过发动机尾气排气管与换热器的进气口相通，发动机尾气排气管上分别设有A阀门和B阀门，气水分离器的冷凝水进口和冷凝水出口分别与换热器的冷凝水出口和水箱的冷凝水进口相通，水箱上分别设有泄压阀和应急阀。

本实用新型的优点是：该冷凝水收集装置可有效实现对中高空飞艇发动机尾气中水蒸气的收集，同时还可以起到镇重效果，从而保护飞艇安全。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型由发动机1、发动机尾气排气管2、换热器3、气水分离器4和水箱5组成，发动机1尾气排放口通过发动机尾气排气管2与换热器3的进气口相通，发动机尾气排气管2上分别设有A阀门2-1和B阀门2-2，气水分离器4的冷凝水进口和冷凝水出口分别与换热器3的冷凝水出口和水箱5的冷凝水进口相通，水箱5上分别设有泄压阀5-1和应急阀5-2。

工作原理：使用前，将此装置安装在飞艇上，当飞艇起飞或降落等过程中，发动机1需求动力较大，此时为了满足飞艇动力需求，需要高效排出发动机尾气，此时开启阀门2-2，关闭阀门2-1，发动机1尾气直接通过阀门2-2排入大气。当中高空飞艇长航时巡航或定点运行过程中，为了平衡大量燃油消耗所引起的净浮力，在此过程中可以对发动机尾气中得水蒸气进行收集，开启阀门2-1，关闭阀门2-2，此时发动机1尾气通过发动机尾气排气管2进入换热器3，通过与冷空气换热，将大部分水蒸气冷凝出来，同时通过气水分离器4，实现冷凝出得水与剩余尾气分离，冷凝出的水则进入水箱5中，从而实现冷凝水的收集。在收集冷凝水的过程中，也有可能出现换热器或其它故障导致发动机尾气无法排出时，发动机尾气排气管内的压力增大，需要紧急释放尾气，此时可开启阀门2-2来释放尾气，从而避免出现危险。在收集的水在流向水箱的过程中，水箱中的气体压力会增大，会影响冷凝水的收集，此时需要对水箱内进行排压，当压力达到一定值时，泄压阀5-1自动开启，释放水箱内部多余气体压力，从而有利于冷凝水的收集。另外，当飞艇遇到应急情况需要减轻重量来降低下降速度时，可以开启应急阀5-2释放食量的水来减轻飞艇的重量，从而降低飞艇下降的速度，保护飞艇安全。