[發明專利]一種在線監測浮空飛行器副氣囊體積及豐滿度的裝置

有效

• 申請號: 201310378359.8
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103837205B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 李輝;杜偉;孟凡亮;楊晨輝;徐愛喜
• 申請（專利權）人: 中國特種飛行器研究所
• 主分類號: G01F22/02
• 分類號: G01F22/02
• 代理公司: 荊門市首創專利事務所 42107
• 代理人: 董聯生

1.一種在線監測浮空飛行器副氣囊體積及豐滿度的裝置，其特征在于它由A差壓傳感器（1）、B差壓傳感器（2）、大氣數據采集系統（3）、大氣靜壓采集裝置（4）、A溫度傳感器（5）、B溫度傳感器（6）、球載通信系統（10）和地面中控室（9）組成，A差壓傳感器（1）、B差壓傳感器（2）、大氣數據采集系統（3）分別安裝在浮空飛行器整流罩內的掛架上，浮空飛行器的氣囊（7）和副氣囊（8）上分別開有氣體采集接口，A差壓傳感器（1）和B差壓傳感器（2）的正壓接口分別通過管路與浮空飛行器的氣囊（7）和副氣囊（8）上的氣體采集接口相連，大氣靜壓采集裝置（4）安裝在浮空器的氣囊底部，大氣靜壓采集裝置（4）通過管路分別與A差壓傳感器（1）和B差壓傳感器（2）負壓接口相連，A溫度傳感器（5）和B溫度傳感器（6）分別安裝在浮空飛行器的氣囊（7）和副氣囊（8）底部，A差壓傳感器（1）、B差壓傳感器（2）、大氣數據采集系統（3）、A溫度傳感器（5）和B溫度傳感器（6）的信號輸出端分別通過球載通信系統10與地面中控室（9）的信號輸入端信號連接。

2.根據權利要求1所述的一種在線監測浮空飛行器副氣囊體積及豐滿度的裝置，其特征在于監測浮空飛行器副氣囊體積及豐滿度的計算方法如下：

對任意飛行高度H時副氣囊（8）頂部進行受力分析，并根據力學平衡知識易得??????????????????????????????????????????????????????(1)

式中：

h-任意海拔高度H處副氣囊頂端距氣囊底部垂直高度，m；

－氣囊差壓傳感器測得超壓值，Pa；

－副氣囊差壓傳感器測得超壓值，Pa；

－副氣囊材料重力相對副氣囊測壓點處產生的壓

力，Pa；

－重力加速度，m/s²；

－副氣囊內空氣密度，kg/m³；

－氣囊內的氦氣密度，kg/m³；

根據理想氣體狀態方程可得：

????(2)

?????(3)

式中：

－任意海拔高度H處大氣壓力，Pa；

－任意海拔高度H處氣囊及副氣囊實測溫度，K；

－空氣氣體常數，J/kgK，=286.72J/kgK；

－氦氣氣體常數，J/kgK，=2078.75?

J/kgK，

則由式(1)、(2)、(3)可得：

???(4)

則任意海拔高度H處副氣囊體積V_H副及副氣囊豐滿度可表示為：

????????(5)

?????(6)

式中：

－任意海拔高度H處副氣囊實時體積占副氣囊總體積的比值，無量綱；

－任意海拔高度H處副氣囊實時體積，m³；

－副氣囊總體積，m³；

－副氣囊體積關于垂直高度h的求解函數，m³。