[發(fā)明專利]一種平流層飛艇副氣囊充放氣系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610569034.1
• 申請(qǐng)日: 2016-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN106184693B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施紅;高志剛;崔永龍;陳常棟;魯升芳;王軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B64B1/62
• 分類號(hào): B64B1/62;B64D15/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種平流層飛艇副氣囊充放氣系統(tǒng)及方法，屬于飛行器環(huán)境控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代航空航天技術(shù)的發(fā)展，以及新的軍事技術(shù)革命的進(jìn)展，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)變得越來越復(fù)雜。目前各國(guó)已意識(shí)到，防空的瓶頸是盡早發(fā)現(xiàn)和跟蹤目標(biāo)，浮空器就是一種用來探測(cè)、跟蹤軍事目標(biāo)的好平臺(tái)。不僅如此，浮空器還可以應(yīng)用于國(guó)土資源觀測(cè)、海洋監(jiān)測(cè)、環(huán)境保護(hù)、防災(zāi)減災(zāi)、精細(xì)農(nóng)業(yè)、水利監(jiān)測(cè)、大地測(cè)繪、城市規(guī)劃與管理等各個(gè)方面。因此，許多國(guó)家多年來一直重視對(duì)平流層飛艇的研究，但國(guó)內(nèi)外多次試飛來看，目前對(duì)平流層飛艇龐大而又復(fù)雜系統(tǒng)的研究還不夠充分。例如2011年7月，HAA(高空飛艇)項(xiàng)目的縮比驗(yàn)證艇(HALE-D)進(jìn)行首次試飛，因副氣囊閥門結(jié)冰故障導(dǎo)致飛艇在升至9754米時(shí)迫降，最后整個(gè)試飛過程宣告失敗。另外，經(jīng)過國(guó)內(nèi)外多次試飛實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)在高空飛艇升降過程中，由于環(huán)境溫濕度的改變，可能會(huì)在這些艇載設(shè)備上出現(xiàn)結(jié)露或凝霜現(xiàn)象，一些機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如風(fēng)機(jī)等設(shè)備由于冰凍出現(xiàn)卡滯，電子設(shè)備由于結(jié)露生的水滴出現(xiàn)短路、擊穿而損壞，艇載設(shè)備可能因此無(wú)法工作，嚴(yán)重情況下，因?yàn)橥лd設(shè)備的失效將出現(xiàn)高空飛艇的損毀。因此如何利用平流層飛艇系統(tǒng)中有限的能源，科學(xué)可靠地解決平流層飛艇在高空作業(yè)時(shí)副氣囊閥門、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的結(jié)冰、結(jié)霜問題，對(duì)于提升我國(guó)在平流層飛艇領(lǐng)域的水平具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述存在的技術(shù)問題和缺陷，而提供一種平流層飛艇副氣囊充放氣系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的系統(tǒng)既能保證飛艇副氣囊充放氣功能，同時(shí)又能供給艙內(nèi)電子設(shè)備一定制冷量且維護(hù)系統(tǒng)內(nèi)閥門、風(fēng)機(jī)在惡劣大氣環(huán)境中不結(jié)冰。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

一種平流層飛艇副氣囊充放氣系統(tǒng)，包括副氣囊，所述副氣囊的進(jìn)出口通過管路依次連接有用于冷卻飛艇吊艙艙內(nèi)電子設(shè)備的換熱器、第六閥門和進(jìn)口連通外界的第一風(fēng)機(jī)，所述第一風(fēng)機(jī)的進(jìn)口還設(shè)置有受用于檢測(cè)外界空氣溫度的第三溫度傳感器控制的第二電加熱器，所述第一風(fēng)機(jī)的出口還通過第五閥門連接有設(shè)置在電子設(shè)備上方的笛形管，所述第一風(fēng)機(jī)的出口還通過設(shè)置有第四閥門的管路與所述副氣囊的進(jìn)出口相連通，所述第四閥門受用于檢測(cè)所述艙內(nèi)電子設(shè)備溫度的第二溫度傳感器控制，所述換熱器的出口B還通過管路依次連接有第二閥門、第一電加熱器和第一閥門，所述第一閥門連通外界，所述第一電加熱器的進(jìn)口C還通過設(shè)置有第三閥門的管路與所述副氣囊的進(jìn)出口相連通，所述第一電加熱器、所述第三閥門以及所述第五閥門均受設(shè)置在所述換熱器出口B的第一溫度傳感器控制。

進(jìn)一步，所述換熱器為板式換熱器，其一側(cè)設(shè)置有第二風(fēng)機(jī)，另一側(cè)連通所述艙內(nèi)電子設(shè)備。

優(yōu)選的，所述第一風(fēng)機(jī)為軸流式風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步，所述第二溫度傳感器設(shè)置在所述艙內(nèi)電子設(shè)備的散熱口。

本發(fā)明的一種平流層飛艇副氣囊充放氣系統(tǒng)的充放氣方法，具體內(nèi)容是：

1、放氣方法，具體步驟如下：

第一步，關(guān)閉所述第四閥門和所述第六閥門；

第二步，打開所述第一閥門和所述第二閥門；

第三步，設(shè)置所述第五閥門和所述第一風(fēng)機(jī)由所述第一傳感器正向控制，所述第一加熱器和所述第三閥門由所述第一傳感器反向控制；即當(dāng)所述第一溫度傳感器檢測(cè)到溫度過低時(shí)，關(guān)閉所述第五閥門和所述第一風(fēng)機(jī)，開啟所述第一電加熱器和所述第三閥門；當(dāng)所述第一溫度傳感器檢測(cè)到溫度過高時(shí)，開啟所述第五閥門和所述第一風(fēng)機(jī)，關(guān)閉所述第一電加熱器和所述第三閥門。

2、充氣方法，具體步驟如下：

第一步，關(guān)閉所述第一閥門、所述第二閥門、所述第三閥門和所述第五閥門；

第二步，打開所述第六閥門；

第三步，設(shè)置所述第四閥門由所述第二溫度傳感器反向控制，所述第一風(fēng)機(jī)由所述第二溫度傳感器正向控制，設(shè)置所述第二電加熱器由所述第三溫度傳感器反向控制；即當(dāng)所述第二溫度傳感器檢測(cè)到溫度過低時(shí)，關(guān)小第四閥門，開大所述第一風(fēng)機(jī)；當(dāng)所述第二溫度傳感器檢測(cè)到溫度過高時(shí)，開大所述第四閥門，關(guān)小所述第一風(fēng)機(jī)，當(dāng)所述第三溫度傳感器檢測(cè)到溫度過高時(shí)，關(guān)閉所述第二電加熱器，當(dāng)所述第三溫度傳感器檢測(cè)到溫度過低時(shí)，打開所述第二電加熱器。

系統(tǒng)原理：

1)放氣過程：氣體經(jīng)過所述副氣囊的進(jìn)出口和所述換熱器、所述第二閥門、所述第一電加熱器以及所述第一閥門排出，當(dāng)氣體進(jìn)過所述換熱器時(shí)為所述艙內(nèi)電子設(shè)備散熱。