[发明专利]基于水蒸气收集和电离的可控柔性飞艇

说明书

本发明公开了一种基于水蒸气收集和电离的可控柔性飞艇，包括飞艇本体、水蒸气收集装置和水电离装置；飞艇本体底部设有导气口和排气口；水蒸气收集装置包括排气管道、吸水材料、水体收纳槽和脱水组件；吸水材料填充在靠近导气口处的排气管道中；脱水组件用于脱离吸水材料中的水体；水电离装置包括进水端、氢气管路一和氧气管路；进水端通过导水管连接水体收纳槽；氢气管路一、氢气储存瓶、氢气管路二和发动机燃料进口依次连接。本发明能有效利用对流层中所富含的水蒸气，在防止冷凝水对飞艇有效载荷影响的同时，将水蒸气电离形成的氢气，用于对飞艇充气或提供动力推力，从而能够提高飞艇动力系统使用的容错率，且能采用常规蒙皮，降低成本。

技术领域

本发明涉及航空领域，特别是一种基于水蒸气收集和电离的可控柔性飞艇。

背景技术

飞艇属于浮空器的一种，飞艇的气囊中充有比空气密度更小的气体（一般采用氦气）来为飞艇提供浮力从而使飞艇飞起来。

飞艇的主要结构是气囊、副气囊、吊舱、发动机、尾翼等。飞艇形式多样，一般可分为硬式飞艇、软式飞艇和半硬式飞艇。

对流层是地球大气层中最贴近地球表面的一层，其主要由氮气、氧气、二氧化碳等组成，且组成成分比较均匀。因而，对流层中大气密度大，且充满大气的对流运动。

另外，重要的是：90%以上的水汽均集中在对流层中，也就是说，在对流层中水蒸气的含量极为丰富，在对流层经常会出现云雨雪等天气。

当飞艇在对流层工作时其有效载荷上会有冷凝水的出现，从而大大降低了相关载荷的精度甚至严重的会减少载荷使用寿命。

另外，飞艇的常规蒙皮材料不可能完全的密封，所以必定会或多或少的蒙皮内气体从艇内跑出，从而导致飞艇浮力的下降，影响飞艇的正常工作，也影响了飞艇的运行寿命。

飞艇在发动机工作的过程中会不断地消耗燃料，也就造成了飞艇的质量随着燃料的消耗而降低，同一位置浮力看做不变，综合考虑飞艇会有“飘”的现象，对飞艇的飞行与漂浮造成一定的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种基于水蒸气收集和电离的可控柔性飞艇，该基于水蒸气收集和电离的可控柔性飞艇能有效利用对流层中所富含的水蒸气，在防止冷凝水对飞艇有效载荷影响的同时，通过将水蒸气电离形成的氢气，实现对飞艇充气或提供动力推力，从而能够提高飞艇动力系统使用的容错率，且能采用常规蒙皮，降低成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于水蒸气收集和电离的可控柔性飞艇，包括飞艇本体、水蒸气收集装置和水电离装置。

飞艇本体的尾部设置有发动机，发动机用于向飞艇提供推力。

飞艇本体的前侧底部设置有导气口，飞艇本体的后侧底部设置有排气口。

水蒸气收集装置包括排气管道、吸水材料、水体收纳槽和脱水组件。

排气管道设置在飞艇本体的内腔中，排气管道的一端安装在导气口处，排气管道的另一端安装在排气口处。

吸水材料填充在靠近导气口处的排气管道中。

水体收纳槽设置在吸水材料下方的排气管道中。

脱水组件用于将吸水材料中的水体脱离至水体收纳槽中。

水电离装置包括进水端、氢气管路一和氧气管路。

进水端通过导水管与水体收纳槽相连接。

氢气管路一与设置在飞艇本体内腔中的氢气储存瓶相连接，氢气储存瓶通过氢气管路二连接发动机的燃料进口。

氧气管路的尾端伸入位于吸水材料下游的排气管道中。