[发明专利]一种平流层飞艇以及升空与回收速度控制方法

说明书

本申请提供了一种平流层飞艇，所述飞艇包括：主气囊，用于存储浮升气体；副气囊，与所述主气囊之间设置有软体材料，所述副气囊用于存储空气；相变气囊，分别与所述主气囊和副气囊之间设置有软体材料，所述相变气囊用于存储氨气；其中，所述软体材料用于隔离所述主气囊、副气囊和相变气囊；低压存放容器，设置在所述相变气囊的正下方，用于存储所述氨气发生相变后生成的液态氨或固态氨；同时，本申请还提供了一种平流层飞艇升空与回收速度控制方法。

技术领域

本申请属于平流层飞艇控制技术领域，尤其涉及一种平流层飞艇以及升空与回收速度控制方法。

背景技术

平流层飞艇的升空回收技术目前尚未完全实现自主可控，尤其在定点着陆方面。平流层飞艇回收时，一般采用释放氦气、增压空气、抛掉附加氦气囊或压缩可变外形等方式改变飞艇浮重平衡状态，使得重力大于浮力，但随着时间的推移，飞艇的下降速度不断增加，导致低空减速或着陆难度增加。

目前，解决方案主要有降低初始下降速度、低空释放配重、低空排出空气、低空采用竖直矢量推力、低空对接等方案，但尚未得到有效验证，未见无损返回地面的平流层飞艇报道。

升空方面，需要控制升空速度，即要保证囊体材料不破损，又要保证升空时间尽量短，一般采用抛撒配重法。

发明内容

为了解决上述技术问题，第一方面，本申请提供了一种平流层飞艇，所述飞艇包括：

主气囊，用于存储浮升气体；

副气囊，与所述主气囊之间设置有软体材料，所述副气囊用于存储空气；

相变气囊，分别与所述主气囊和副气囊之间设置有软体材料，所述相变气囊用于存储氨气；其中，所述软体材料用于隔离所述主气囊、副气囊和相变气囊；

低压存放容器，设置在所述相变气囊的正下方，用于存储所述氨气发生相变后生成的液态氨或固态氨。

优选地，所述浮升气体包括氦气和氢气。

优选地，所述飞艇还包括：

风机，设置在所述副气囊上，用于调节飞艇内部气囊压差。

优选地，所述飞艇还包括：

气体释放装置，设置在所述主气囊上，用于释放所述主气囊内存储的浮升气体。

优选地，所述飞艇还包括：

压力传感器，设置在所述主气囊、副气囊和相变气囊内，用于检测气囊压力。

优选地，所述飞艇还包括：

通气阀，设置在所述相变气囊与所述低压存放容器之间，用于连接所述相变气囊与所述低压存放容器。

优选地，所述飞艇还包括：

压缩机，设置在所述相变气囊与所述低压存放容器之间，用于压缩所述相变气囊中的氨气。

第二方面，本申请提供了一种平流层飞艇升空与回收速度控制方法，所述方法包括：

在飞艇升空时，压缩机工作将相变气囊内的氨气逐渐变为液态氨并存储在低压存放容器内，不再产生浮力，使得飞艇浮力降低；

在飞艇回收时，随着高度的降低，使低压存放容器内的液态氨逐步相变为氨气，产生一定浮力，使得飞艇缓慢下降，并配合飞艇动力系统降落至指定地点。

本申请的有益技术效果：

本申请不用额外向外抛撒配重，可根据预先充入氨气的量，规划飞艇的减速情况。平流层飞艇升空过程时间短，囊体完好；降落过程易着陆，损毁概率小；降低了平均单次使用成本。

附图说明