[发明专利]一种基于太阳能无人机长时留空的组合式平流层飞行器系统方案

权利要求书

1.一种基于太阳能无人机长时留空的组合式平流层飞行器系统方案，其特征在于：主要包括：飞艇，太阳能无人机；其中，飞艇部分作为空中中继平台，又包含囊体本体，太阳能电池阵列，拦阻装置，挂载装置，内部温度、压力采集模块，压力调节阀门，飞艇储能电池；太阳能无人机是整个平台的核心，主要由包含机体安定面的结构分系统，能源分系统，航电飞控分系统，推进分系统，载荷分系统构成。

2.根据权利要求书1所述的一种基于太阳能无人机长时留空的组合式平流层飞行器系统方案，其特征在于：该方案以大型的飞艇为母机和空中蓄能站，以多架太阳能无人机为任务执行平台；白天或任务执行段，太阳能无人机从飞艇母机起飞，到达指定区域执行任务；夜晚或非任务执行段，太阳能无人机飞回飞艇母机的停靠点，以飞艇的浮力实现空中停留；在此过程中，太阳能无人机可依靠飞艇上的储能电池实现对自身的能量补给；也可通过自身的储能系统经飞艇母机为其他太阳能无人机输电。

3.根据权利要求书1所述的一种基于太阳能无人机长时留空的组合式平流层飞行器系统方案，其特征在于：整个系统由飞行于20km及以上高度的太阳能飞机平台和飞行于10～14km高度处的空中中继平台（飞艇）组成；

该空中中继平台兼具空天母舰（通过拦阻装置实现太阳能无人机在该平台上的临时停靠，节约充电过程中太阳能无人机的能量消耗）和空中“加油”机（为太阳能飞机上的储能电池进行快速充电）的功能，从而在实现太阳能飞机平台有效减重的同时，能够延长其在20km及以上高度持续飞行的时间；

根据权利要求书1所述的一种基于太阳能无人机长时留空的组合式平流层飞行器系统方案，其特征在于：

整个平台的工作流程如下：

地面状态下将飞艇和太阳能无人机分别组装和调试完毕，将飞艇按既定的设计要求进行充气，在充气完成后，太阳能无人机停靠在飞艇上；

其中，太阳能无人机在飞艇上停留方式有两种：一种是太阳能无人机收到艇体内；另一种是太阳能无人机挂在艇体外；

针对第一种停留方式：在初始状态下，太阳能无人机被收到艇体内，随飞艇快速提升至既定高度；

在达到既定高度后，飞艇本体通过系留装置与地面设备连接，以实现定区域停留，同时飞艇顶部的太阳能电池阵工作；白天或任务执行段，太阳能无人机通过艇体腹部的舱门从飞艇母机起飞，到达指定区域执行任务；夜晚或非任务执行段，太阳能无人机通过拦阻装置停靠在飞艇母机体内，以飞艇的浮力实现空中停留；

针对第二种停留方式：在初始状态下，太阳能无人机通过挂载装置与飞艇连接，由飞艇快速提升至既定的飞行高度；

在达到既定高度后，飞艇本体通过系留装置与地面设备连接，以实现定区域停留，同时飞艇顶部的太阳能电池阵工作；白天或任务执行段，在满足推阻平衡的条件下，太阳能无人机从飞艇母机起飞，到达指定区域执行任务；夜晚或飞任务执行段，太阳能无人机通过拦阻装置和挂载装置飞回飞艇母机的停靠点，以飞艇的浮力实现空中停留。