[發(fā)明專(zhuān)利]一種體積可變超壓氣球

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810119628.1
• 申請(qǐng)日: 2018-02-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108263591A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張冬輝;祝榕辰;宋凱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院光電研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B64B1/40
• 分類(lèi)號(hào): B64B1/40;B64B1/62
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發(fā)明涉及超壓氣球技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種體積可變超壓氣球。該體積可變超壓氣球包括超壓氣球本體和電動(dòng)絞盤(pán)，所述超壓氣球本體的上下兩端分別對(duì)應(yīng)設(shè)有上部安裝件和下部安裝件，所述電動(dòng)絞盤(pán)設(shè)置在所述下部安裝件上，所述電動(dòng)絞盤(pán)的繩索自由端與所述上部安裝件相連。本發(fā)明所述的體積可變超壓氣球，通過(guò)電動(dòng)絞盤(pán)收、放繩索，從而改變上部安裝件與下部安裝件之間的距離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)超壓氣球體積的改變，在超壓氣球本體內(nèi)部壓力允許范圍內(nèi)，能夠主動(dòng)控制自身體積大小，進(jìn)而改變總浮力大小，實(shí)現(xiàn)超壓氣球上升和下降控制，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超壓氣球技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種體積可變超壓氣球。

背景技術(shù)

高空氣球分為零壓氣球和超壓氣球。其內(nèi)部充輕于空氣的浮升氣體(氫氣或氦氣)，能夠攜帶載荷升到幾萬(wàn)到五十幾萬(wàn)米高空，開(kāi)展各種科學(xué)試驗(yàn)。超壓氣球概念相對(duì)于零壓氣球，其內(nèi)部能夠承受較高超壓量。零壓氣球體積不封閉，當(dāng)溫度升高，內(nèi)部氣球膨脹，浮升氣體排出，難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間飛行。超壓氣球體積密閉，溫度升高，內(nèi)壓增大，浮升氣體不排出，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間飛行。

超壓氣球通過(guò)增加加強(qiáng)筋，使球膜形成一個(gè)個(gè)突起，能夠承受較大超壓量，在溫度變化時(shí)，內(nèi)部壓力增大，但不排出浮升氣體，解決了長(zhǎng)時(shí)間飛行問(wèn)題。溫度變化時(shí)總體積基本不變，即總浮力不變，解決了穩(wěn)定高度的問(wèn)題。

目前，現(xiàn)有超壓氣球的高度控制方式主要有以下兩種。第一種方式為攜帶壓艙物，當(dāng)需要增加高度時(shí)，拋掉部分壓艙物，使氣球上升。但該方式存在明顯缺陷：一是壓艙物占用載荷重量，二是只能單方向調(diào)節(jié)。第二種方式是在超壓氣球內(nèi)部增加副氣囊，副氣囊內(nèi)充空氣，當(dāng)需要高調(diào)下降時(shí)，用風(fēng)機(jī)向副氣囊充空氣，內(nèi)部壓力變大，系統(tǒng)總重增大，氣球下降。當(dāng)需要高度上升時(shí)，副氣囊上排氣閥打開(kāi)，排出部分空氣，內(nèi)部壓力變小，系統(tǒng)總重減小，氣球上升。但該方式對(duì)風(fēng)機(jī)流量和壓力要求高，且效率低、耗電量高、調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)，目前只被證實(shí)在小型超壓氣球上有效。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的是提供一種體積可變超壓氣球，解決采用壓艙物進(jìn)行超壓氣球高度控制所存在的占用載荷重量、只能單方向調(diào)節(jié)，以及采用副氣囊進(jìn)行超壓氣球高度控制所存在的效率低、耗電量高、調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種體積可變超壓氣球，包括超壓氣球本體以及設(shè)置在所述超壓氣球本體內(nèi)部的電動(dòng)絞盤(pán)，其中所述超壓氣球本體的上下兩端分別對(duì)應(yīng)設(shè)有上部安裝件和下部安裝件，所述電動(dòng)絞盤(pán)設(shè)置在所述下部安裝件上，所述電動(dòng)絞盤(pán)的繩索自由端與所述上部安裝件相連。

進(jìn)一步地，所述上部安裝件上設(shè)有排氣閥。

進(jìn)一步地，所述上部安裝件上設(shè)有上部壓差傳感器。

進(jìn)一步地，所述下部安裝件上設(shè)有下部壓差傳感器。

進(jìn)一步地，所述上部安裝件上設(shè)有激光距離傳感器。

進(jìn)一步地，所述電動(dòng)絞盤(pán)上設(shè)有張力傳感器。

具體地，所述超壓氣球本體包括多個(gè)加強(qiáng)筋以及設(shè)置在所述加強(qiáng)筋上的柔性球膜。

具體地，所述的上部安裝件和下部安裝件均為法蘭，所述法蘭分別與所述的加強(qiáng)筋、柔性球膜相連。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供的體積可變超壓氣球，在超壓氣球本體的內(nèi)部設(shè)置電動(dòng)絞盤(pán)，通過(guò)電動(dòng)絞盤(pán)收、放繩索，從而改變上部安裝件與下部安裝件之間的距離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)超壓氣球體積的改變，在超壓氣球本體內(nèi)部壓力允許范圍內(nèi)，能夠主動(dòng)控制自身體積大小，從而改變總浮力大小，實(shí)現(xiàn)超壓氣球上升和下降控制。