[發明專利]一種囊體結構、浮空器及其工作方法

在審

• 申請號: 202011003772.2
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112078776A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 陳芒;羅義平
• 申請（專利權）人: 湖南航天遠望科技有限公司
• 主分類號: B64B1/60
• 分類號: B64B1/60;B64B1/62
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 郭立中;王麗霞

本發明提供一種囊體結構、浮空器及其工作方法。所述囊體結構包括用于充氦氣的內囊和用于充空氣的外囊，所述內囊和外囊為分體式結構，所述內囊通過在外囊上開設的工藝孔套裝于所述外囊內。與相關技術相比，本發明所提供囊體結構在氣密性高、使用安全性好、維護成本低等，且所述囊體結構在重量方面與傳統結構的囊體相近，不會因重量原因影響本發明在浮空器上的應用。

技術領域

本發明涉及浮空器技術領域，尤其涉及一種囊體結構、浮空器及其工作方法。

背景技術

浮空器是一種利用氦氣等輕于空氣的氣體的浮力實現升空和飛行(駐留)的飛行器，其大部分的升力全部由復合材料制成的囊體內充裝的輕于空氣的氣體提供。

由于氣體體積隨高度變化，為確保囊體的安全，須通過充放空氣的方式調節囊體的壓力，因此，浮空器囊體一般分為主氣囊和副氣囊，主氣囊用于充裝浮升氣體，副氣囊充空氣。現有技術中的副氣囊在主氣囊內部，與主氣囊相交，副氣囊的一部分與主氣囊的一部分共用，如專利公告號CN110466729A公示的一種軟式平流層飛艇的浮力壓力質心一體化調節系統；專利公告號CN111232179A公示的長航時可再入返回的臨近空間浮空器。

現有的浮空器主、副氣囊結構存在以下缺點：

1)囊體的氣密性較差，泄露來自于氣體從材料缺陷處的泄露和氣體從材料高壓一側向低壓一側的滲漏。由于囊體充裝氦氣，氦氣與外界大氣僅由囊體材料分割。實際使用時，囊體存在頻繁的拉扯、折疊，工作環境中有砂礫，均容易造成囊體產生不易發現的破損，導致氣體泄漏；同時，由于囊體材料內外兩側存在較大壓差，氣體也會從材料表面滲漏，導致浮生氣體從囊體表面泄漏出去，囊體的氣密性較差；

2)充氣及收氣的使用安全性差：傳統浮空器囊體充、收氣一般在野外進行。由于氦氣充氣及收氣速度較慢，在此期間，囊體不飽滿，容易受風場影響導致囊體損壞，使用安全性差；當浮空器飛行過程中囊體出現破損或泄漏時，將導致浮空器落地甚至墜毀；

3)維護成本高：由于主氣囊容易出現破損，需要經常檢漏、修補，花費較高成本；當囊體使用一段年限后，出現氣密性下降或承力性能下降的問題，需要更換囊體，費用非常高。

由于傳統囊體結構的以上缺點，限制了浮空器囊體推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種囊體結構、浮空器及其工作方法，提高氣密性，使用安全。

本發明的技術方案是：一種囊體結構包括用于充氦氣的內囊和用于充空氣的外囊，所述內囊和外囊為分體式結構，所述內囊通過在外囊上開設的工藝孔套裝于所述外囊內。

上述方案中，采用分體式的內、外囊結構，且將內囊通過工藝孔安裝在外囊中，是內囊具有潔凈的環境，避免損傷及提高氣密性。

優選的，所述外囊包括用于承受囊體充氣后張力的織物層和用于防止外囊材料老化的耐候層，所述耐候層位于織物層的外側。通過外囊材料的改進，提高其使用性能，減少破損的幾率，提高使用安全性。

優選的，所述內囊包括用于防止氦氣泄露的氣密層和用于防止所述氣密層撕裂或剝離的織物層，所述織物層位于氣密層的外側。通過內囊材料的改進，提高其氣密性和使用性能。

優選的，所述內囊的尺寸大于外囊的尺寸。

內囊設計比外囊大，充滿氣體后，內囊的內外兩側不會有壓差，因此不會出現由壓差造成的氣體滲漏。

優選的，所述工藝孔的大小與內囊折疊后的尺寸匹配。

本發明還提供一種浮空器，包括上述的囊體結構，所述外囊的內部及內囊的外部設有相互連接的固定結構，所述外囊上設有用于給外囊充空氣或收空氣的充/收空氣設備；所述內囊上設有氦氣接口，通過一用于給內囊充氦氣或收氦氣的充/收氦氣設備與所述氦氣接口相連。