[发明专利]带有全动式前翼和移动式配重的平流层飞艇

权利要求书

1.一种全动式前翼平流层飞艇，其特征在于：包括艇体、前翼、水平尾翼、垂直尾翼，艇体前部的两侧对称设置有前翼，前翼可以相对艇体转动，艇体后部的两侧对称设置有水平尾翼，艇体包括主囊和侧囊，两个侧囊中间设置有主囊，主囊头部突出于两侧的侧囊头部，且主囊水平位置高于两侧的侧囊，侧囊尾部上部设置有垂直尾翼，前翼和水平尾翼对称设置在侧囊最长纬线的两侧。

2.根据权利要求1所述的全动式前翼平流层飞艇，其特征在于：还包括驱动装置，所述艇体两侧的前翼分别设置有各自的驱动装置，驱动装置驱动前翼旋转设定角度。

3.根据权利要求2所述的全动式前翼平流层飞艇，其特征在于：所述前翼与水平面的夹角为±45°。

4.根据权利要求1所述的全动式前翼平流层飞艇，其特征在于：所述主囊头部顶端距离侧囊头部顶端的直线距离和前翼翼根部的长度相等；所述前翼翼根部的长度为侧囊子午线长度的十二分之一；所述主囊尾部顶端距离侧囊尾部顶端的直线距离和水平尾翼翼根部的长度相等；所述水平尾翼翼根部的长度为侧囊子午线长度的十分之一。

5.根据权利要求1所述的全动式前翼平流层飞艇，其特征在于：所述艇体的长度与宽度的比例为2.1～2.5:1；还包括垂直尾翼方向舵面、水平尾翼升降舵面，水平尾翼升降舵面与水平尾翼铰接，水平尾翼升降舵面相对水平尾翼转动以改变与水平尾翼间的夹角，垂直尾翼方向舵面与垂直尾翼铰接，垂直尾翼方向舵面相对垂直尾翼转动以改变与垂直尾翼间的夹角。

6.一种全动式前翼和移动式配重平流层飞艇，其特征在于：在权利要求1～5中任意一项所述的全动式前翼平流层飞艇的基础上，还包括无人机、接触式充电板、太阳能发电装置，太阳能发电装置的太阳能电池板铺设在艇体上部，接触式充电板与太阳能电池板电连接，至少一个接触式充电板板固定在艇体上部，无人机与接触式充电板一一对应，且无人机降落在接触式充电板上充电。

7.一种全动式前翼和移动式配重平流层飞艇，其特征在于：在权利要求1～5中任意一项所述的全动式前翼平流层飞艇的基础上，或者权利要求6所述的全动式前翼和移动式配重平流层飞艇的基础上，还包括滑索、铅袋，滑索的一端设置在艇体头部且另一端设置在艇体尾部，滑索设置在艇体两侧，两侧的滑索上分别设置有铅袋，铅袋沿滑索移动。

8.一种全动式前翼平流层飞艇的飞行控制方法，其特征在于：

当平流层飞艇起飞时，两侧的前翼前端均向上转动至设定角度，即前翼呈仰角，平流层飞艇发动机给予动力，使平流层飞艇保持平稳上升；

当平流层飞艇降落时，两侧的前翼前端均向下转动至设定角度，即前翼呈俯角，平流层飞艇发动机给予动力，使平流层飞艇保持平稳下升；

当平流层飞艇转弯时，艇体弯道内侧的前翼前端均向下转动至设定角度，即前翼呈俯角，艇体弯道外侧的前翼前端均向上转动至设定角度，即前翼呈仰角，使平流层飞艇小转弯半径转向。

9.一种全动式前翼和移动式配重平流层飞艇的工作方法，其特征在于，当所述平流层飞艇低于巡航高度时，选择以下至少一种方法使得平流层飞艇回到巡航高度：

第一种控制平流层飞艇上升的方法：在平流层飞艇浮力减小需要获得升力的时候，控制平流层飞艇的水平尾翼升降舵面相对水平尾翼向上调节角度，增加水平尾翼升降舵面的仰角，使得平流层飞艇迎角增大，产生抬头力矩，同时控制平流层飞艇的前翼前端向上转动至设定角度，即前翼呈仰角，以辅助保持抬头力矩，使得平流层飞艇升力增大，使平流层飞艇回到巡航高度；

第二种控制平流层飞艇上升的方法：将滑索上的铅袋向平流层飞艇尾部方向移动至设定位置，使得平流层飞艇迎角增大，以减缓或控制平流层飞艇的下降，使平流层飞艇回到巡航高度；

第三种控制平流层飞艇上升的方法：在平流层飞艇浮力减小需要获得升力的时候，无人机以平流层飞艇艇背作为跑道起飞，即无人机离开平流层飞艇，使平流层飞艇回到巡航高度；

第四种控制平流层飞艇上升的方法：控制平流层飞艇的矢量推进器向上提供拉力，使平流层飞艇回到巡航高度。

10.一种全动式前翼和移动式配重平流层飞艇的工作方法，其特征在于，当所述平流层飞艇高于巡航高度时，选择以下至少一种方法使得平流层飞艇回到巡航高度：

第一种控制平流层飞艇下降的方法：在平流层飞艇浮力增大并难以维持高度的时候，控制平流层飞艇的水平尾翼升降舵面相对水平尾翼向下调节角度，增加水平尾翼升降舵面的俯角，使得平流层飞艇俯角增大，产生低头力矩，同时控制平流层飞艇的前翼前端向下转动至设定角度，即前翼呈俯角，以辅助保持低头力矩，使平流层飞艇回到巡航高度；

第二种控制平流层飞艇下降的方法：将滑索上的铅袋向平流层飞艇头部方向移动至设定位置，使得平流层飞艇俯角增大，以减缓或控制平流层飞艇的上升，使平流层飞艇回到巡航高度；

第三种控制平流层飞艇下降的方法：在平流层飞艇浮力增大并难以维持高度的时候，无人机以平流层飞艇艇背作为跑道降落，即无人机停降在平流层飞艇艇背上，且与磁吸式接触充电板接触并充电，使平流层飞艇回到巡航高度；

第四种控制平流层飞艇下降的方法：控制平流层飞艇的矢量推进器向下提供拉力，使平流层飞艇回到巡航高度。