[發(fā)明專利]平流層動力氣球

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810024079.X
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108248809A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高大亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京天恒長鷹科技股份有限公司
• 主分類號: B64B1/40
• 分類號: B64B1/40;B64B1/42
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 郎志濤

本發(fā)明涉及一種平流層動力氣球，所述平流層動力氣球包括囊體、吊艙、充氣型尾翼、推進(jìn)裝置、能量供給裝置和矢量推力裝置，其中，所述矢量推力裝置連接至所述囊體的前端。所述平流層動力氣球的前端設(shè)置有用于安裝所述矢量推力裝置的半柔性安裝片，所述矢量推力裝置包括剛性支承結(jié)構(gòu)、支架和槳葉裝置。其中所述剛性支承結(jié)構(gòu)與所述半柔性安裝片固定連接，所述支架以可繞X軸旋轉(zhuǎn)的方式連接至所述剛性支承結(jié)構(gòu)，所述槳葉裝置以可相對于所述支架繞Z軸旋轉(zhuǎn)的方式連接至所述支架。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及浮空飛行器技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種平流層動力氣球。

背景技術(shù)

動力氣球作為一種浮空飛行器,主要依靠動力推進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)生的推力來克服飛行過程中的空氣阻力。平流層動力氣球在飛行過程中，控制動力氣球姿態(tài)使其按照預(yù)定航跡飛行或機(jī)動是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。矢量推力裝置的應(yīng)用對于動力氣球?qū)崿F(xiàn)抗風(fēng)飛行、長時間駐留等任務(wù)有著重大意義。傳統(tǒng)動力氣球?qū)l(fā)動機(jī)安裝在囊體腹部吊艙的兩側(cè)，采用一套傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生推力。這種布局方式會出現(xiàn)以下狀況：推力加速時動力氣球俯仰角增大，傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障的情況下，不利于動力氣球安全著陸。另外一種布置方式是在動力氣球尾部安裝矢量推力裝置，這種布局方式的缺點(diǎn)是：在氣流分離區(qū)，受氣流的影響，會降低螺旋槳效率、導(dǎo)致推力輸出減小、可能承載交變氣動載荷，因此對螺旋槳和矢量推力裝置結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。因此現(xiàn)有技術(shù)的動力氣球主要用于存在以下技術(shù)問題：普通尾翼控制航向精度低，偏航角在±20°以內(nèi)時，難以精確控制；矢量推力裝置安裝在尾部，控制響應(yīng)慢，結(jié)構(gòu)重量大，控制效果十分有限；尾翼多為剛性結(jié)構(gòu)，直接安裝在艇體上，翼面加裝舵機(jī)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是至少解決上述問題之一，該目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提出一種平流層動力氣球，所述平流層動力氣球包括囊體、吊艙、充氣型尾翼、推進(jìn)裝置、能量供給裝置和矢量推力裝置，其中，所述矢量推力裝置連接至所述囊體的前端。

優(yōu)選地，所述平流層動力氣球還包括半柔性過渡段，所述半柔性過渡段的前端連接所述囊體，所述半柔性過渡段的后端連接所述充氣型尾翼。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述充氣型尾翼為變截面結(jié)構(gòu)，所述充氣型尾翼的前端為與所述氣囊的后端相匹配的大致圓形截面，并且所述充氣型尾翼沿艇體的中軸線方向或X軸方向以逐漸扁平的大致橢圓形結(jié)構(gòu)漸變，并在所述充氣型尾翼的末端呈大致長直型。

根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述充氣型尾翼的末端呈沿Y軸方向延伸的長直型。

根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，所述充氣型尾翼的末端呈沿Z軸方向延伸的長直型。

優(yōu)選地，所述充氣型尾翼在與所述囊體的連接位置處設(shè)置有阻隔裝置，所述阻隔裝置能夠打開使得所述充氣型尾翼與所述囊體氣體連通，并且所述阻隔裝置能夠關(guān)閉使得所述充氣型尾翼封閉于所述氣囊從而能夠?qū)λ龀錃庑臀惨韴?zhí)行獨(dú)立的壓力控制。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選地實(shí)施方式，所述平流層動力氣球的前端設(shè)置有用于安裝所述矢量推力裝置的半柔性安裝片，所述矢量推力裝置包括剛性支承結(jié)構(gòu)、支架和槳葉裝置，其中

所述剛性支承結(jié)構(gòu)與所述半柔性安裝片固定連接，

所述支架以能夠繞X軸旋轉(zhuǎn)的方式連接至所述剛性支承結(jié)構(gòu)，

所述槳葉裝置以能夠相對于所述支架繞Z軸旋轉(zhuǎn)的方式連接至所述支架。

優(yōu)選地，所述槳葉裝置包括槳葉和整流防護(hù)結(jié)構(gòu)，所述整流防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置有整流防護(hù)環(huán)和槳葉支撐架，所述整流防護(hù)環(huán)設(shè)置成包圍所述槳葉，所述槳葉支撐架固定于所述整流防護(hù)環(huán)的內(nèi)側(cè)并且與所述槳葉的輪轂連接。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述能量供給裝置是太陽能電池。

更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述半柔性過渡段是中部下凹的回轉(zhuǎn)體。