[发明专利]一种飞艇囊体及平流层飞艇

说明书

本发明涉及飞艇结构技术领域，提供一种飞艇囊体及平流层飞艇，飞艇囊体包括：主气囊和副气囊；所述副气囊设置在主气囊内；主气囊内存储有空气，副气囊内存储有浮升气体；所述副气囊的容积之和大于主气囊的容积；在平流层工作高度所述副气囊装载的浮升气体体积之和等于或小于主气囊的容积。本方案能够防止浮升气体泄露，保证飞艇重心不失衡，控制艇内外气压差变化小。

技术领域

本发明涉及平流层飞艇结构领域，尤其涉及一种飞艇囊体及平流层飞艇。

背景技术

平流层飞艇具有非常广泛的军事及民用价值，例如在导弹防御、通信、遥感、空间观测和大气测量等方面都具有极大的应用价值。飞艇属于浮空器的一种，是利用轻于空气的气体来提供升力的航空器。飞艇获得的升力主要来自其内部充满的比空气轻的浮升气体，如氢气、氦气等。

目前研究设计的常规飞艇都是采用由主气囊(外囊)为氦气囊，副气囊(内囊)为多个空气囊组成的囊体结构，例如中国专利申请CN114313206A。但这种方式在平流层飞艇上应用时其外囊体就必须拥有防止浮升气体泄漏功能层，而外囊体在白天日照辐射期间由于囊体内浮升气体受热膨胀后产生的张力会撑大外囊体薄膜从而使外囊体薄膜的阻浮升气体层受到破坏，产生微小缝隙进而增大浮升气体泄漏率。平流层飞艇浮升气体泄漏率过大就需要在平流层飞艇升空时多带浮升气体才能够满足长期滞空的需求。为了增加平流层飞艇的滞空时间就需要携带更多的浮升气体致使平流层飞艇在夜间的基础艇内外压差提高。在夜间的基础艇内外压差越高必然在白昼艇内浮升气体受热膨胀以后的艇内外压差越高，平流层飞艇囊体材料的强度要求就越高。其次，在平流层飞艇上升过程中由于大气层不同高度气压的变化飞艇必须向大气中排放空气，以调整艇内外气压差和飞艇内的空气量。常规飞艇由于具备多个空气副气囊在排出空气时存在各副气囊排空气量不等的情况，容易出现飞艇重心失衡造成平流层飞艇俯仰姿态不稳的现象。另外，常规飞艇的外气囊为氦气囊时太阳辐射热直接作用于外囊体上。外囊体受热以后直接影响飞艇内部氦气的温度变化，从而导致艇内外压差变化。

因此，需要提供一种飞艇囊体及平流层飞艇，以防止浮升气体泄露，保证飞艇上升过程中重心不失衡，控制艇内外气压差变化小。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明主要目的是克服浮升气体泄露、飞艇重心失衡、艇内外气压差变化大的问题，提供一种飞艇囊体及平流层飞艇，以防止浮升气体泄露，保证飞艇重心不失衡，控制艇内外气压差变化小的目的。

为实现上述的目的，本发明第一方面提供了一种飞艇囊体，包括：主气囊和副气囊；所述副气囊设置在主气囊内；主气囊内存储有空气，副气囊内存储有浮升气体；所述副气囊的容积之和大于主气囊的容积。

根据本发明一示例实施方式，所述副气囊为多个，多个副气囊沿着主气囊的轴线方向依次排列。

根据本发明一示例实施方式，副气囊的容积之和大于主气囊容积的百分之四到百分之十。

根据本发明一示例实施方式，副气囊的外表面的顶部与主气囊的内表面的顶部固定连接，和/或副气囊的外表面的底部与主气囊的内表面的底部固定连接。

根据本发明一示例实施方式，所述飞艇囊体还包括浮升气体充放气系统，设置在主气囊和副气囊的连接处。

根据本发明一示例实施方式，所述飞艇囊体还包括空气充放气系统，设置在主气囊上，如果浮升体充放气系统设置在主气囊的上部，则空气充放气系统设置在主气囊的底部；如果浮升气体充放气系统设置在主气囊的下部，则空气充放气系统设置在主气囊的顶部。

根据本发明一示例实施方式，所述副气囊的囊体由外到内依次包括：第三防臭氧层、第二纤维增强层、第二膜体材料层和防浮升气体泄露层。

根据本发明一示例实施方式，所述第二纤维增强层为纤维编织而成的经纬向正交织布形状。