[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

本發明公開了一種分體式弱關聯模塊化浮空平臺，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；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；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之間通過模塊之間弱關聯結構進行布置連接。本發明的浮空平臺兼具自適應特性和剛度支撐特性，極大地提高了當前浮空器的服役穩定性、可靠性和服役時間，從而實現長久駐空、穩定駐空的目標。

技術領域

本發明屬于浮空技術領域，涉及一種用于分體式弱關聯模塊化浮空平臺。

背景技術

浮空器不僅在生產生活中具有廣泛的使用價值，如代替衛星提供定點駐空作業、作為應急通訊站檢測森林火勢險情、大氣監測等，而且在軍事上也擁有廣泛的應用前景，如布置空中飄雷阻退進犯來敵等。然而現有浮空器所采用的大容積沖壓維形技術使得產品質量控制難度大、工業生產標準化、規模化困難；而且大型囊體壓力控制不易且受到外界環境影響明顯，從而使得大型囊體的穩定性和安全性降低。隨著生產生活、軍事應用需求的提高，具備長久駐空能力，兼具防空駐空與結構承載能力的浮空器成為目前發展的需求。然而，現有設計范式無法滿足這些需求，其成本和質量控制也無法行之有效的實施。為了解決和實現高效穩定駐空和快速部署響應，更需要進行相應產品的研發與設計。

發明內容

本發明為了解決現有浮空器存在的上述問題，提供了一種分體式弱關聯模塊化浮空平臺。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種分體式弱關聯模塊化浮空平臺，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中心區域相交，形成鏤空的半彈性蒙皮；

所述升力控制平衡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。

相比于現有技術，本發明具有如下優點：

1、本發明的浮空平臺包含多個充氣閉孔微結構浮空材料單元和多個升力平衡控制單元，各個單元、模塊之間采用弱關聯結構連接；各個單元、模塊均在產品制作中可以實現工業化、標準化、規模化生產，在產品質量控制、參數化控制、制作規模化上具有極大地優勢；

2、根據實際工況中需要部署恒升力單元和升力控制單元并進行相應的協調安排，可以實現浮空平臺的持久續航和便捷靈敏特性；

3、根據不同的服役條件，定向的產品制作和大規模組裝可以大幅度提高空間飛行器的應急響應效率；