[實用新型]碳纖維復合材料重載吊艙框架

有效

• 申請號: 201821862806.1
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN209617444U
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 羅海波;何小輝;李欣;張泰華;何澤青;張冬輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: B64B1/00
• 分類號: B64B1/00;B64B1/40
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本實用新型涉及高空氣球吊艙領域，提供了一種碳纖維復合材料重載吊艙框架，包括：主承力豎桿、主承力斜桿和橫桿，主承力豎桿和主承力斜桿均為中空結構，且內部的兩端均預埋有第一連接接頭，主承力豎桿預埋接頭內部和主承力斜桿預埋接頭內部纏繞有纖維束，其張緊纏繞于第一連接接頭的凹槽，并將主承力豎桿兩端的第一連接接頭和主承力斜桿兩端的第一連接接頭連接起來，主承力豎桿與主承力斜桿通過第一連接接頭連接，并與橫桿連接構成吊艙主體框架。本實用新型采用第一連接接頭預埋在主承力豎桿內部和主承力斜桿內部的設計，并利用纖維束將第一連接接頭連接起來，結構簡單輕便，強度高，承載能力好，耐低溫低壓，且便于拆卸。

技術領域

本實用新型涉及高空氣球吊艙領域，特別是涉及一種碳纖維復合材料重載吊艙框架。

背景技術

高空氣球是一種輕于空氣的無動力浮空器，高空氣球分為零壓氣球和超壓氣球兩類，零壓氣球具有體積大、載荷重、升限高等優點；而超壓氣球則具有高度穩定性好、飛行時間長等特點。高空氣球系統包括氣球球體、艙外定時分離裝置、降落傘、艙外敷設導線、結纜、吊艙、著陸緩沖器、地面綜合保障設施等。

零壓氣球當其浮力大于飛行系統自身的重量時，氣球系統上升；反之氣球水平運動的方向和速度則完全依賴于其所在高度的風向和風速，處于穩定風層中的氣球飛行系統的水平運動速度和方向與風速和風向基本一致。飛行結束時由于載荷與球體突然分離，球體失去原有的平衡狀態，球內浮升氣體的重新分布會對球膜產生極大的沖擊從而將氣球破壞，隨后飄落地面。而搭載有效載荷的吊艙等結構會隨著回收傘安全著陸到地面。

零壓氣球除了攜帶維持自身平臺功能的載荷和結構，還可以搭載電子通信設備、紅外相機和預警雷達等不同類型的監視探測設備，以實現通信中繼、對地觀測和偵察預警等功能。零壓氣球載荷吊艙是提供有效載荷正常工作的平臺，保護球載設備和有效載荷免受飛行過程中低溫低壓環境的影響。由于載荷吊艙是零壓氣球系統必不可少的重要組成部分，實現吊艙結構輕量化-任務載荷增加的良性循環是必然趨勢。

零壓氣球的飛行高度一般在30km左右，飛行環境溫度在-70℃左右，考慮到零壓氣球的載荷重，實現碳纖維復合材料輕量化重載吊艙顯得十分緊迫。但是碳纖維輕量化吊艙遇到了低溫低壓適應性問題和連接設計問題。主要表現在以下方面：

1)碳纖維輕量化重載吊艙在臨近空間-70℃低溫環境下的連接強度不可靠；

2)重載吊艙關鍵部件膠接和預埋連接具體連接工藝和設計方法不滿足重載承載能力要求。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

本實用新型的目的是提供一種碳纖維復合材料重載吊艙框架，解決現有技術重載吊艙存在的結構笨重，承載能力差，低溫低壓條件下適應性差中至少一個問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種碳纖維復合材料重載吊艙框架，包括：多根主承力豎桿、多根主承力斜桿和多根橫桿，所述主承力豎桿和所述主承力斜桿均為中空結構，且所述主承力豎桿內部和所述主承力斜桿內部的兩端均預埋有第一連接接頭，所述第一連接接頭的外表面構造有橫向和縱向的凹槽，所述主承力豎桿和所述主承力斜桿由纖維束纏繞，且所述纖維束張緊纏繞于所述主承力斜桿內部的所述第一連接接頭的凹槽，并將所述主承力斜桿兩端的所述第一連接接頭連接起來，所述纖維束張緊纏繞于所述主承力豎桿內部的所述第一連接接頭的凹槽，并將所述主承力豎桿兩端的所述第一連接接頭連接起來，所述主承力豎桿內一端的所述第一連接接頭與所述主承力斜桿內一端的所述第一連接接頭鉸接，并與多根所述橫桿連接構成吊艙主體框架。

其中，還包括三向接頭，所述三向接頭具有第一向接頭、第二向接頭、以及設置在同一直線上的第三向第一接頭和第三向第二接頭，所述第三向第一接頭連接于所述主承力豎桿一端的所述第一連接接頭，所述第三向第二接頭鉸接于所述主承力斜桿一端的所述第一連接接頭，所述第一向接頭和所述第二向接頭分別連接于橫向和縱向的布置的所述橫桿。