[发明专利]可定向飞行的热气球、可重构飞行器以及气球类飞行器

说明书

本发明公开了一种可定向飞行的热气球、可重构飞行器以及气球类飞行器，包括本体、设于本体上的控制组件和至少一组驱动组件；本体包括球囊、通过连接装置连接球囊的吊篮；球囊内部及外部预设有若干出气口；所述驱动组件用于促进空气流动，以推动热气流或冷气流从对应的所述出气口流出；所述控制组件包括多个控制阀，通过所述控制阀控制对应所述出气口的通断以及控制所述驱动组件启停，实现通过所述球囊内部出气口输出的冷/热空气控制热气球垂直升降，通过所述球囊外部的出气口输出的冷/热气流所产生的反推力控制热气球垂直下降或沿不同方向平行飞行。本发明利用无明火加热空气设计，并实现热气球的定向飞行，使热气球飞行更加安全稳定。

技术领域

本发明涉及飞行器领域，尤其涉及一种可定向飞行的热气球、可重构飞行器以及气球类飞行器。

背景技术

热气球也可称之为AX型气球，通过球囊中填充空气，并对空气加热，基于热空气会升到冷空气上方的原理，使热空气变轻，球囊获得升力。本质上讲，热空气比冷空气轻，因为单位体积热空气的质量较小。1立方分米的空气大约重1克，若加热到37.8摄氏度，同样体积空气的重量会减少约0.25克。因此，热气球中每立方分米空气可以升起0.25克的物体，热气球若要升起454公斤的物体，需要大约1840立方米的热空气，并在通过不断加热空气保持气球上升，基于此，热气球利用位于球囊开口下方的燃烧器实现不断加热，当气球中的空气冷却时，驾驶员可以通过点燃燃烧器来重新加热空气。

本申请发明人所在的研发团队，多年致力于飞行器的研发，在热气球实际应用中，发现现有热气球存在诸多弊端。

1、热气球启动准备慢。常见的热气球启动准备工作包括，先用鼓风机类的装置给球囊充气，鼓到一定程度使球囊开口张开后点火，加热球囊内的空气，热空气使气球升到垂直的位置，操作过程十分繁杂，需要多个工作人员协同才能完成准备工作。

2、完全靠自然动力，飞行中可控性差。热气球唯一的飞行动力是风。风在不同的高度有不同的方向和速度，驾驶员根据飞行需要选择适当的高度，飞行速度完全取决于风速。由于热气球随风飘荡，很难折返飞回出发地点，需地勤人员驾车跟随飘飞的热气球，并预先到达降落点，以协助恢复气球的收叠状态和转运。一只热气球飘飞需要3到4个地勤人员和地面无线电设备的服务，以确保飞行的安全。

3、热气球使用明火，严重存在安全隐患，易引发火灾导致严重事故。热气球的飞行事故不罕见，而且多因火灾引起。

发明内容

为解决上述问题，本申请实施例通过提供一种可定向飞行的热气球、可重构飞行器以及气球类飞行器，实现了无明火设计产生飞行驱动力，一定程度上避免火灾发生，并且可以控制热气球根据需求定向飞行，同时可实现无人驾驶或远程驾驶热气球。

第一方面，本申请实施例提供了一种可定向飞行的热气球，包括本体、设于所述本体上的控制组件和至少一组驱动组件；

所述本体包括球囊、通过连接装置连接所述球囊的吊篮；所述球囊内部及外部预设有若干出气口；

所述驱动组件用于促进空气流动，以推动热气流或冷气流从对应的所述出气口流出；

所述控制组件包括多个控制阀，通过所述控制阀控制所述气流管道组件的对应所述出气口通断以及控制所述驱动组件启停，实现通过所述球囊内部出气口输出的冷/热空气控制所述热气球垂直升降，通过所述球囊外部的出气口输出的冷/热气流所产生的反推力控制所述热气球垂直下降或沿不同方向平行飞行。

进一步地，所述驱动组件包括集风罩、气流管道组件以及燃烧系统；所述集风罩底部开口，悬设于所述燃烧系统，使所述燃烧系统产生的气流直接进入所述集风罩；所述气流管道组件可拆卸式安装于所述球囊，其包括与所述集风罩连通的入气口、设于所述球囊内部以及外部的若干出气口；所述集风罩内输出的热气流或冷气流进入所述入气口，沿着所述气流管道组件传输，从对应的出气口流出。