[发明专利]一种多用途传输系统及其建造方案

说明书

本发明公开了一种多用途传输系统及其建造方案，属于航空航天技术领域。包括上部的超巨型临近空间浮空器及航天发射、操控平台，中部的巨型临近空间浮空器及上下交汇中转站平台，下部的锚站，还有在此三部分之间的缆绳以及自行缆车。其独特点是所述浮空器预留有充足气囊，使浮空器载重量不会因高度上升而减小。本发明主要用途是作为设置在海拔30至50千米超高空域的、高效节能的航天发射平台系统，另兼具多种重大用途。本发明能用大型缆车通过缆绳将人员物资、航天器具等输送到所述超巨型浮空器上，再由所述航天发射平台将航天器具发射进入太空，相较于传统、在研及未来各类航天方式都具有众多优势优点。

技术领域

本发明公开了一种前所未有的多用途的天地传输系统其建造方案。是属于航空航天领域的技术。其主要用途是作为一种设置在海拔30至50千米以上的、高效节能的超高空航天发射平台系统，它能将人员、货物、装备、航天载具、航天器和航天物资等用大型缆车通过缆绳输送到位于超高空的超巨型临近空间浮空器(超浮器)上，再经其上的航天发射平台和操控平台将航天器发射进入太空。因此本发明主要是属于航空航天领域的技术。本发明还兼具多种重大用途。

背景技术

本发明涉及数量众多的技术领域，为阐明本发明具有可靠的技术基础与技术突破，现对本发明涉及的以下几项主要背景技术加以必要说明。

(一)新材料。

1.超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维UHMWPE是性价比优异的热塑性工程塑料，几乎集中了各种塑料的优点且密度略低于水。其耐热性、刚度和硬度偏低，但纤维比强度是迄今已商品化的所有纤维中最高的，而且也是当前我国可以自主大规模高质量生产制造、不会受制于外国的超级纤维材料！UHMWPE纤维用于超长缆绳、临近空间浮空器等航海航空航天领域，能降低自重，增加有效承重、载重，提高浮空器升限且经久耐用。举例来说，当前商品化的直径10mm的UHMWPE纤维绳的最小破断力在9.4t(吨)以上，我国科学家在优化纤维捻度和纤维浸胶的种类、含量后，已使同直径UHMWPE纤维绳的最小破断力达到12t！假设以此种优化纤维编织成厚30mm、宽200mm的带状缆绳，保守估算，其最小破断力将达 750--850t。若该缆绳上下长为15km，则其自重为100t左右。若将载人安全系数定为6，载物安全系数定为4，则其载人、载物最大有效承重力分别达到125t和170t，减去缆绳自重后最大有效净承重力分别达到25t和70t。若将该缆绳制造成上厚(54mm)下薄(30mm)的形式，则其自重为140t，其上端最小破断力为1350--1440t，其下端最小破断力仍为750--800t，但其载人、载物最大有效净承重力将分别达到125t和170t以上(缆绳自重已被增加的缆绳厚度所分担)！因此将此种纤维材料应用于本发明所述缆绳系统完全可行。

2.聚对苯二甲酰对苯二胺(对位芳纶)(PPTA)纤维比强度是钢的5倍。最大优势在于耐高温，在国防航空航天领域有广泛运用。UHMWPE纤维与PPTA纤维复合使用将获得较优异的比强度和耐高温性。

3.聚对苯撑苯并二噁唑(聚苯并唑)(PBO)纤维高端PBO纤维强度、模量在现有的化学纤维中最高；耐热性和难燃性高于其它任何一种有机纤维。直径1毫米的PBO细丝可吊起450千克的重量，其强度是钢丝纤维的10倍以上。是有广泛重大用途的21世纪超级纤维。

4.碳纳米管纤维碳纳米管纤维具有良好的力学性能，抗拉强度达到50～200是钢的 100倍,密度却只有钢的1/6；弹性模量与金刚石相当，约为钢的5倍。理想结构的单层壁的碳纳米管抗拉强度约800GPa！碳纳米管纤维是未来型革命性超级纤维材料，具有无比广泛的应用前景。

5.聚氟乙烯(PVF)PVF薄膜具有优异的耐磨耐候能力，可用于航空航天器材的表面耐候层。

6.乙烯--乙烯醇共聚物(EVOH)EVOH树脂的最显著特点是其对气体的阻隔作用，最适宜作为飞艇等浮空器的蒙皮阻氦层。

7.聚醚聚氨酯聚醚聚氨酯是优良的临近空间飞艇蒙皮材料粘接剂和焊合剂。

(二).飞艇。