[發(fā)明專利]一種飛艇用帶有形狀控制骨架的氣囊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210286641.9
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN103587674A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范春石;馬蓉;李勇;王彥廣;姚偉;鄭威;宋堅(jiān);王文雋;吳志紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空間技術(shù)研究院
• 主分類號: B64B1/58
• 分類號: B64B1/58
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 程旭輝

1.一種飛艇用帶有形狀控制骨架的氣囊，其特征在于包括囊皮（1）和形狀控制骨架；其中，氣密的柔性的囊皮（1）位于氣囊外層，整體上為層疊式結(jié)構(gòu)，由多個層狀結(jié)構(gòu)（4）組成；每層層狀結(jié)構(gòu)（4）內(nèi)部均固定連接有形狀控制骨架，每層層狀結(jié)構(gòu)（4）的形狀控制骨架均包括若干副垂直布置的收展骨架（2）和與收展骨架（2）兩端分別鉸接的兩副定型骨架（3）；囊皮（1）內(nèi)部上頂面與頂層層狀結(jié)構(gòu)（4）的上部定型骨架（3）固定，囊皮（1）內(nèi)部下頂面與底層層狀結(jié)構(gòu)（4）的下部定型骨架（3）固定，裝配位置符合囊皮（1）和定型骨架（3）在氣囊在充分膨脹時的相對位置關(guān)系；各層狀結(jié)構(gòu)（4）沿著從底面到頂面的方向依次串聯(lián)裝配，前一層狀結(jié)構(gòu)（4）靠近氣囊頂面的定型骨架（3）與后一層狀結(jié)構(gòu)靠近氣囊底面的定型骨架（3）彼此固連。

2.如權(quán)利要求1所述的一種飛艇用帶有形狀控制骨架的氣囊，其特征在于形狀控制骨架根據(jù)收展軌跡形式，分別組成直線展開骨架（5）和旋轉(zhuǎn)展開骨架（6）兩種類型；其中，直線展開骨架（5）布置在氣艇中部的層狀結(jié)構(gòu)（4）中，其定型骨架（3）平行設(shè)置；旋轉(zhuǎn)展開骨架（6）布置在氣艇頭部和尾部的層狀結(jié)構(gòu)（4）中，其定型骨架（3）一端鉸接。

3.如權(quán)利要求1所述的一種飛艇用帶有形狀控制骨架的氣囊，其特征在于收展骨架（2）的運(yùn)動由收展驅(qū)動裝置進(jìn)行測控，收展驅(qū)動裝置包括驅(qū)動電機(jī)（7）和導(dǎo)軌絲杠驅(qū)動機(jī)構(gòu)（8）；導(dǎo)軌絲杠驅(qū)動機(jī)構(gòu)（8）包括螺旋機(jī)構(gòu)和限位行程開關(guān)，螺旋機(jī)構(gòu)固有的自鎖性，保證整個骨架系統(tǒng)在任一瞬時具有良好的剛度；當(dāng)收展骨架（2）帶動定型骨架（3）達(dá)到最大設(shè)計(jì)高度時，限位行程開關(guān)觸發(fā)驅(qū)動電機(jī)（7）停止運(yùn)行；收展驅(qū)動裝置根據(jù)囊內(nèi)外壓差傳感器和收展骨架（2）的位置傳感器測量結(jié)果進(jìn)行調(diào)控。

4.如權(quán)利要求1所述的一種飛艇用帶有形狀控制骨架的氣囊，其特征在于相鄰的定型骨架（3）間裝配有保護(hù)拉索（10）。

5.如權(quán)利要求1所述的一種飛艇用帶有形狀控制骨架的氣囊，其特征在于各層狀結(jié)構(gòu)（4）的囊皮（1）由若干個凸曲面單元（9）的氣密薄膜幅片（91）拼接而成，所述凸曲面單元（9）除包括一個細(xì)長的氣密薄膜幅片（91）外，還包括一對位于定型骨架（3）上的端邊固定件（92）和一對耐拉索帶（93）；其中，所述氣密薄膜幅片（91）充分展開時為瓜瓣形，曲面上各點(diǎn)的主曲率半徑處處相等；氣密薄膜幅片（91）有四個邊，包括兩個短端邊（911）以及兩個長側(cè)邊（912）；相鄰?fù)骨鎲卧?）在彼此的側(cè)邊處結(jié)合處共用同一條耐拉索帶（93），耐拉索帶（93）沿著氣密薄膜幅片（91）的長側(cè)邊（912）裝配，耐拉索帶（93）的兩端裝配在端邊固定件（92）上，端邊固定件（92）粘結(jié)固定在定型骨架（3）上，定型骨架（3）的粘接面幾何形狀按照氣密薄膜幅片（91）充分展開時的瓜瓣形曲面幾何參數(shù)加工。

6.如權(quán)利要求5所述的一種飛艇用帶有形狀控制骨架的氣囊，其特征在于凸曲面單元（9）分為圓形包絡(luò)單元和平行包絡(luò)單元兩種，圓形包絡(luò)單元的氣密薄膜幅片（91）的兩個長側(cè)邊（912）呈旋轉(zhuǎn)對稱關(guān)系，其延長線存在兩個對稱的交點(diǎn)；平行包絡(luò)單元的氣密薄膜幅片（91）為兩個長側(cè)邊（912）平行的瓜瓣形曲面，且平行包絡(luò)單元在法向截面內(nèi)所截取的曲線對應(yīng)的圓弧段張角不變；采用圓形包絡(luò)單元形式的凸曲面單元（9）拼接在一起后，其圓形包絡(luò)副片組成囊皮（1）的圓弧面部分（21）；采用平行包絡(luò)單元形式的凸曲面單元（9）拼接在一起后，其平行包絡(luò)副片組成囊皮（1）的平行面部分（11）。

7.如權(quán)利要求5所述的一種飛艇用帶有形狀控制骨架的氣囊，其特征在于耐拉索帶（93）的尺寸滿足以下要求：凸曲面單元（9）的氣密薄膜幅片（91）外包絡(luò)半徑為r，環(huán)向曲率半徑為r_C,耐拉索帶（93）完全伸展后的半徑為r_L，則r＞r_L＞r-r_C。

8.如權(quán)利要求5所述的一種飛艇用帶有形狀控制骨架的氣囊，其特征在于氣密薄膜幅片（91）采用立體裁剪方式制造，其膜體面積大于兩個短端邊（911）以及兩個長側(cè)邊（912）圍成的曲面面積，充分展開狀態(tài)下氣密薄膜幅片（91）在兩側(cè)的耐拉索帶（93）之間向外突出，形成一個凸曲面。