[發明專利]一種分體式弱關聯模塊化浮空平臺

有效

• 申請號: 201811593936.4
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109533266B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 王長國;譚惠豐;王亞飛;邱星翰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B64B1/58
• 分類號: B64B1/58
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種分體式弱關聯模塊化浮空平臺，其特征在于所述浮空平臺包含恒升力充氣閉孔微結構浮空材料單元模塊、升力平衡控制單元模塊和模塊之間弱關聯結構，其中：

所述恒升力充氣閉孔微結構浮空材料單元模塊由多個恒升力充氣閉孔微結構浮空材料單元構成，相鄰恒升力充氣閉孔微結構浮空材料單元之間通過模塊之間弱關聯結構進行布置連接；

所述升力平衡控制單元模塊由多個升力平衡控制單元構成，升力平衡控制單元的數量與恒升力充氣閉孔微結構浮空材料單元的數量相等，相鄰升力平衡控制單元之間通過模塊之間弱關聯結構進行布置連接；

所述恒升力充氣閉孔微結構浮空材料單元包括立方框架、內部支撐骨架、氣閥、彈性蒙皮；所述立方框架的每個面均覆蓋彈性蒙皮密封；所述氣閥設置在彈性蒙皮邊緣區域；所述內部支撐骨架設置在立方框架的內部且與每個面的彈性蒙皮相交，內部支撐骨架為螺旋面體，彈性蒙皮與內部支撐骨架的正弦形狀相交區域熱合粘接，形成鏤空的半彈性蒙皮，由于內部支撐骨架的隔離作用，沖入氣閥的氣體可以游走于內部支撐骨架與彈性蒙皮之中；

所述升力平衡控制單元包含輕質剛性立方密閉外殼、球形可膨脹式氣囊、內氣閥、外氣閥；所述輕質剛性立方密閉外殼的內部設置有球形可膨脹式氣囊，球形可膨脹式氣囊的一端與輕質剛性立方密閉外殼的一個面的內側密閉粘接并在該處設有一內氣閥；所述輕質剛性立方密閉外殼的靠外區域設置外氣閥，外氣閥與內氣閥設置在輕質剛性立方密閉外殼的同一面上；

所述恒升力充氣閉孔微結構浮空材料單元模塊與升力平衡控制單元模塊交替設置，相鄰恒升力充氣閉孔微結構浮空材料單元模塊與升力平衡控制單元模塊之間通過模塊之間弱關聯結構進行布置連接。

2.根據權利要求1所述的分體式弱關聯模塊化浮空平臺，其特征在于所述多個恒升力充氣閉孔微結構浮空材料單元之間橫向或縱向排列；多個升力平衡控制單元之間橫向或縱向排列；恒升力充氣閉孔微結構浮空材料單元模塊與升力平衡控制單元模塊縱向或橫向交替設置。

3.根據權利要求1所述的分體式弱關聯模塊化浮空平臺，其特征在于所述恒升力充氣閉孔微結構浮空材料單元和升力平衡控制單元橫向和縱向依次交替設置。

4.根據權利要求1所述的分體式弱關聯模塊化浮空平臺，其特征在于所述立方框架采用碳纖維材料、輕質合金材料或形狀記憶合金材料制成。

5.根據權利要求1所述的分體式弱關聯模塊化浮空平臺，其特征在于所述內部支撐骨架采用碳纖維材料、輕質合金材料或形狀記憶合金材料制成。

6.根據權利要求1所述的分體式弱關聯模塊化浮空平臺，其特征在于所述彈性蒙皮采用線性低密度聚合物材料、智能材料或功能材料制成。

7.根據權利要求1所述的分體式弱關聯模塊化浮空平臺，其特征在于所述球形可膨脹式氣囊采用線性低密度聚合物材料、智能材料或功能材料制成。

8.根據權利要求1或7所述的分體式弱關聯模塊化浮空平臺，其特征在于所述球形可膨脹式氣囊的容積至少占據輕質剛性立方密閉外殼所圍成容積的30%。

9.根據權利要求1所述的分體式弱關聯模塊化浮空平臺，其特征在于所述升力平衡控制單元內氦氣充入體積為標準大氣壓下輕質剛性立方密閉外殼所圍成體積的60~70%。

10.根據權利要求1所述的分體式弱關聯模塊化浮空平臺，其特征在于所述內氣閥與充氣控制系統連接，充氣控制系統至少包含氣泵和太陽能電池。