[發(fā)明專利]基于水蒸氣收集和電離的可控柔性飛艇

在審

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• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN112960097A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊志鵬;仝毅恒;蘇凌宇;蔣林杉;彭競鋒;楊凱淇;王鵬;張曉;朱昊杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊航天工程大學(xué)
• 主分類號: B64B1/62
• 分類號: B64B1/62;B64B1/24
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

本發(fā)明公開了一種基于水蒸氣收集和電離的可控柔性飛艇，包括飛艇本體、水蒸氣收集裝置和水電離裝置；飛艇本體底部設(shè)有導(dǎo)氣口和排氣口；水蒸氣收集裝置包括排氣管道、吸水材料、水體收納槽和脫水組件；吸水材料填充在靠近導(dǎo)氣口處的排氣管道中；脫水組件用于脫離吸水材料中的水體；水電離裝置包括進(jìn)水端、氫氣管路一和氧氣管路；進(jìn)水端通過導(dǎo)水管連接水體收納槽；氫氣管路一、氫氣儲存瓶、氫氣管路二和發(fā)動機(jī)燃料進(jìn)口依次連接。本發(fā)明能有效利用對流層中所富含的水蒸氣，在防止冷凝水對飛艇有效載荷影響的同時，將水蒸氣電離形成的氫氣，用于對飛艇充氣或提供動力推力，從而能夠提高飛艇動力系統(tǒng)使用的容錯率，且能采用常規(guī)蒙皮，降低成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空領(lǐng)域，特別是一種基于水蒸氣收集和電離的可控柔性飛艇。

背景技術(shù)

飛艇屬于浮空器的一種，飛艇的氣囊中充有比空氣密度更小的氣體（一般采用氦氣）來為飛艇提供浮力從而使飛艇飛起來。

飛艇的主要結(jié)構(gòu)是氣囊、副氣囊、吊艙、發(fā)動機(jī)、尾翼等。飛艇形式多樣，一般可分為硬式飛艇、軟式飛艇和半硬式飛艇。

對流層是地球大氣層中最貼近地球表面的一層，其主要由氮?dú)狻⒀鯕狻⒍趸嫉冉M成，且組成成分比較均勻。因而，對流層中大氣密度大，且充滿大氣的對流運(yùn)動。

另外，重要的是：90%以上的水汽均集中在對流層中，也就是說，在對流層中水蒸氣的含量極為豐富，在對流層經(jīng)常會出現(xiàn)云雨雪等天氣。

當(dāng)飛艇在對流層工作時其有效載荷上會有冷凝水的出現(xiàn)，從而大大降低了相關(guān)載荷的精度甚至嚴(yán)重的會減少載荷使用壽命。

另外，飛艇的常規(guī)蒙皮材料不可能完全的密封，所以必定會或多或少的蒙皮內(nèi)氣體從艇內(nèi)跑出，從而導(dǎo)致飛艇浮力的下降，影響飛艇的正常工作，也影響了飛艇的運(yùn)行壽命。

飛艇在發(fā)動機(jī)工作的過程中會不斷地消耗燃料，也就造成了飛艇的質(zhì)量隨著燃料的消耗而降低，同一位置浮力看做不變，綜合考慮飛艇會有“飄”的現(xiàn)象，對飛艇的飛行與漂浮造成一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種基于水蒸氣收集和電離的可控柔性飛艇，該基于水蒸氣收集和電離的可控柔性飛艇能有效利用對流層中所富含的水蒸氣，在防止冷凝水對飛艇有效載荷影響的同時，通過將水蒸氣電離形成的氫氣，實現(xiàn)對飛艇充氣或提供動力推力，從而能夠提高飛艇動力系統(tǒng)使用的容錯率，且能采用常規(guī)蒙皮，降低成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于水蒸氣收集和電離的可控柔性飛艇，包括飛艇本體、水蒸氣收集裝置和水電離裝置。

飛艇本體的尾部設(shè)置有發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)用于向飛艇提供推力。

飛艇本體的前側(cè)底部設(shè)置有導(dǎo)氣口，飛艇本體的后側(cè)底部設(shè)置有排氣口。

水蒸氣收集裝置包括排氣管道、吸水材料、水體收納槽和脫水組件。

排氣管道設(shè)置在飛艇本體的內(nèi)腔中，排氣管道的一端安裝在導(dǎo)氣口處，排氣管道的另一端安裝在排氣口處。

吸水材料填充在靠近導(dǎo)氣口處的排氣管道中。

水體收納槽設(shè)置在吸水材料下方的排氣管道中。

脫水組件用于將吸水材料中的水體脫離至水體收納槽中。

水電離裝置包括進(jìn)水端、氫氣管路一和氧氣管路。

進(jìn)水端通過導(dǎo)水管與水體收納槽相連接。

氫氣管路一與設(shè)置在飛艇本體內(nèi)腔中的氫氣儲存瓶相連接，氫氣儲存瓶通過氫氣管路二連接發(fā)動機(jī)的燃料進(jìn)口。

氧氣管路的尾端伸入位于吸水材料下游的排氣管道中。