[發明專利]基于歐拉體的浮空器平臺及其裝配方法

有效

• 申請號: 201610163685.0
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105836096B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 段登平;周平方;王曉亮;趙海濤;陳吉安;王曰英;周狄;王全保;陳麗;龔德仁
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B64B1/58
• 分類號: B64B1/58;B64F5/10
• 代理公司: 上海交達專利事務所31201
• 代理人: 王毓理,王錫麟

技術領域

本發明涉及的是一種浮空器領域的技術，具體是一種基于歐拉體的浮空器平臺及其裝配方法。

背景技術

浮空器一般是指比重輕于空氣的、依靠大氣浮力升空的飛行器。與飛機相比，浮空器具有使用成本低、定點滯空時間長、載荷能力大、噪聲低、能量消耗小、安全性好、效費比高等獨特優勢。因此，作為一種經濟、安全、環保、對航線限制不大的運輸工具，浮空器已經在民用的交通運輸、環境監測、遙感通信、應急救援、公共安全等領域有著廣泛的應用。

目前研制的臨近空間浮空平臺存在較多問題，如浮重平衡的維持、尺寸巨大、制造結構復雜、需要高強度的蒙皮材料。

經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN105015758A，公布日2015.11.4，公開了一種變囊體氣囊及浮空器，包括飛艇和氣球的氣囊，氣囊內設置簾布和吊線，吊線與三角形簾布尖端的滑輪或掛環連接，氣囊的上方和下方都設置簾布，吊線分為固定吊線和調整吊線，并設置為連貫的，連貫的吊線依次穿過上簾布和下簾布的滑輪或掛環，最后和張緊動力裝置連接，由張緊動力裝置調整吊線的松緊度。但該技術通過吊線和簾布的組合調整氣囊的形態，結構復雜，用料消耗較大，并且僅在中央設置固定吊線，變形的效果不佳，從而影響整個浮空器的狀態。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種基于歐拉體的浮空器平臺及其裝配方法，通過引導球、硬質環狀骨架及歐拉體形成升空、駐空及返回飛行過程中的浮空器形態可控；并且采用歐拉體和索網蒙皮提高浮力效率，減小外形尺寸，硬質環狀骨架和矢量螺旋槳實現對浮空器平臺的操作和控制，無需大面積舵面。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種基于歐拉體的浮空器平臺，包括：引導球、歐拉體、硬質環狀骨架、索網蒙皮和矢量螺旋槳，其中：引導球與歐拉體相通，并設置于歐拉體的上方；索網蒙皮覆蓋歐拉體的表面，硬質環狀骨架設置于歐拉體最大直徑處的外側，矢量螺旋槳均勻設置于硬質環狀骨架上。

所述的歐拉體為周向無應力的軸對稱自然充氣外形，扁平度為0.6。

所述的引導球通過貫通管與歐拉體相通。

所述的索網蒙皮主要為經向索網。

所述的歐拉體下方連接有吊艙，吊艙通過懸掛索與歐拉體相連。

本發明涉及一種基于上述浮空器平臺的裝配方法，包括以下步驟：

步驟1、裁片焊接成形歐拉體，并在歐拉體囊體外側索網蒙皮的對應位置焊接固定索網袢和管道。

步驟2、按照設計長度制備索網，并通過袢和管道覆設于歐拉體的外側。

步驟3、制作貫通管和適配器，裁片焊接成形引導球。

步驟4、通過適配器和貫通管將引導球與歐拉體連接，并將引導球和歐拉體抽真空，在地面鋪為圓形。

步驟5、依次安裝硬質環狀骨架和矢量螺旋槳。

步驟6、向引導球和歐拉體中充入氦氣使其離地，通過懸掛索安裝吊艙，并通過牽引繩放飛浮空器平臺。

技術效果

與現有技術相比，本發明采用的歐拉體外形的囊體和索網蒙皮形成的結構在減小外形尺寸的同時提高浮力效率，提高承壓能力并降低對蒙皮的強度和面密度要求，矢量螺旋槳有多種組合布置方式，安裝方便，綜合性能可最優化。

附圖說明

圖1為本發明示意圖；

圖2為本發明上升形態示意圖；

圖3為本發明下降形態示意圖；

圖中：1為歐拉體，2為引導球，3為索網蒙皮，4為硬質環狀骨架，5為貫通管，6為懸掛索，7為矢量螺旋槳，8為吊艙。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1

如圖1所示，本實施例包括：歐拉體1、引導球2、索網蒙皮3、硬質環狀骨架4、貫通管5、懸掛索6、矢量螺旋槳7和吊艙8，其中：貫通管5的一端與歐拉體1的頂部相連，另一端與引導球2相連；索網蒙皮3覆蓋歐拉體1的表面，硬質環狀骨架4設置于歐拉體1的最大直徑處的外側；矢量螺旋槳7均勻設置于硬質環狀骨架4上，吊艙8通過懸掛索6與歐拉體1相連。

所述的歐拉體1為周向無應力的軸對稱自然充氣外形，扁平度為0.6。

所述的歐拉體1的自然充氣外形減少周向應力，降低周向蒙皮的強度要求，并且與索網結構綜合實現蒙皮面密度的輕量化，提高浮力效率；同時，球類外形相比于常規流線型，在相同體積下幾何尺寸和表面積顯著減少，可進一步提高單位體積浮力效率。