[發明專利]不需要工作氣體的輕于空氣的航空器

無效

• 申請號: 02133515.X
• 申請日: 2002-07-25
• 公開（公告）號: CN1398757A
• 公開（公告）日: 2003-02-26
• 發明（設計）人: 歐緒凡
• 申請（專利權）人: 歐緒凡
• 主分類號: B64B1/06
• 分類號: B64B1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及輕于空氣的航空器。

輕于空氣的航空器分為非動力驅動的氣球和動力驅動的飛艇，二者都需在其內部裝輕于空氣的工作氣體以產生浮力，在溫度為0℃、氣壓為1大氣壓時，空氣的密度為1.293kg/m³，氫氣為0.09kg/m³，氦氣為0.18kg/m³。因此，以氫氣或氦氣作為工作氣體裝于航空器內部就能產生浮力。熱氣球則是將球內的空氣加熱而產生浮力的，加熱到100℃時，產生的浮力為0.28kg/m³，加熱到150℃時，產生的浮力為0.39kg/m³。但是，氫氣不安全，自1937年5月6日興登堡號飛艇(內裝氫氣)失事后，已不允許氫氣用做載人飛行器的工作氣體了；氦氣安全，但資源匱乏，價格昂貴，使用中還有漏氣、放氣和補充氣體的問題，因此，氦氣的使用成本很高；熱氣球需要不斷用燃料加熱氣囊內的空氣、氣囊耐溫不高、升力較小。

本發明的目的是要提供一種不需要工作氣體的輕于空氣的航空器。

本發明的目的是這樣實現的：將氣球制成硬式，抽去球內空氣使其成為真空氣球，球將產生浮力，浮力隨真空度的增加而增大、直至接近1.293kg/m³，較氫、氦、熱空氣或其它工作氣體產生的浮力都大，并避免了使用各種工作氣體帶來的問題。

將氣球抽成真空在技術上不成問題；隨著航空、航天事業的發展，已出現多種材料能夠滿足真空氣球承受大氣壓力和浮得起來的要求了。現以一種材料作為實施本發明的實例：

選用材料：碳纖維增強聚苯硫醚，其性能如下：

材料代號：?????????????????PPS/AS4

密度???????????????????????1.61g/cm³＝1610kg/m³

抗拉強度???????????????????1836Mpa＝18721.7kg/cm²

抗彎強度???????????????????1906Mpa＝19435.5kg/cm²

抗壓強度???????????????????942.5Mpa＝9610.67kg/cm²

取許用應力?????????????????〔σ〕＝8000kg/cm²

按薄殼公式計算殼的厚度t球殼厚度 t = PD 4 [ σ ] ]]>式中，D為球殼直徑，設D＝10m＝1000cm

P為大氣壓力取為標準壓力P＝1.0332kg/cm²球殼厚度 t = PD 4 [ σ ] = 1.0332 kg / cm 2 × 1000 cm 4 × 8000 kg / cm 2 ]]>

＝0.0323cm＝0.000323m球殼表面積＝πD²＝314m²球殼體積＝球殼表面積×球殼厚度

????＝314m²×0.000323m