[發(fā)明專利]一種平流層飛艇氦氣壓縮機(jī)性能指標(biāo)地面評(píng)估系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110573579.0
• 申請(qǐng)日: 2021-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113250948B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊超;蔡明;顏坤;史智廣;杜超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京臨近空間飛艇技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): F04B51/00
• 分類號(hào): F04B51/00
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 王姝尹

本發(fā)明公開(kāi)了一種平流層飛艇氦氣壓縮機(jī)性能指標(biāo)地面評(píng)估系統(tǒng)及方法，包括：囊體組件，囊體組件包括外囊體和內(nèi)囊體，內(nèi)囊體和外囊體均為圓柱狀結(jié)構(gòu)，且二者相對(duì)布置；連接組件，連接組件包括氦氣壓縮機(jī)、循環(huán)管道、進(jìn)氣管道和出氣管道，氦氣壓縮機(jī)設(shè)于外囊體和內(nèi)囊體外部，且位于外囊體和內(nèi)囊體之間，進(jìn)氣管道一端與外囊體連通，另一端與氦氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣口連通，出氣管道一端與內(nèi)囊體連通，另一端與氦氣壓縮機(jī)的出氣口連通；循環(huán)管道兩端分別與外囊體和內(nèi)囊體連通，且循環(huán)管道上設(shè)置有氦氣電控閥，氦氣電控閥靠近外囊體設(shè)置；測(cè)控組件，測(cè)控組件設(shè)于外囊體和內(nèi)囊體外部，并與氦氣壓縮機(jī)和氦氣電控閥電性連接，用于控制氦氣壓縮機(jī)和氦氣電控閥。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)及可靠性評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種平流層飛艇氦氣壓縮機(jī)性能指標(biāo)地面評(píng)估系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

大氣對(duì)流層之上，距離地面20Km-50Km的空氣層被稱為平流層，該區(qū)域日照時(shí)間長(zhǎng)，氣流穩(wěn)定，溫度垂直梯度小。平流層飛艇在普通航空器之上及航天器之下，具有航空以及航天飛行器所不具備的優(yōu)勢(shì)，作為一種高分辨率對(duì)地觀測(cè)平臺(tái)，其覆蓋范圍廣，定點(diǎn)駐空，在通信保障、預(yù)警、民用等方面都具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ瑥V泛應(yīng)用于監(jiān)視、科學(xué)調(diào)查、數(shù)據(jù)通訊等領(lǐng)域。

平流層飛艇長(zhǎng)期滯空，反復(fù)經(jīng)歷白天夜晚時(shí)間交替，不同的時(shí)間段所呈現(xiàn)的自然環(huán)境具有較大的差異。白天受日照影響，導(dǎo)致外囊內(nèi)部溫度和壓力持續(xù)上升，夜晚失去太陽(yáng)光輻射，外囊內(nèi)部溫度和壓力持續(xù)降低。為了使氦氣這種珍貴的戰(zhàn)略資源得到重復(fù)利用，使得平流層飛艇的滯空時(shí)間增長(zhǎng)，可以采用將氦氣壓縮機(jī)將外囊內(nèi)部多余的氦氣壓縮到內(nèi)囊中的方法，夜晚將內(nèi)囊內(nèi)部的氦氣釋放到外囊中，保持外囊內(nèi)部壓力不變，控制調(diào)節(jié)飛艇內(nèi)外壓差。基于上述過(guò)程，氦氣壓縮機(jī)是飛艇長(zhǎng)期駐空過(guò)程中壓差調(diào)控的關(guān)鍵組件。氦氣壓縮比空氣壓縮難度大，氦氣壓縮機(jī)構(gòu)造復(fù)雜，具有較大的技術(shù)難點(diǎn)，為了更好的了解氦氣壓縮機(jī)在飛艇工作過(guò)程中的性能指標(biāo)，須通過(guò)地面低溫低氣壓及氦氣環(huán)境進(jìn)行摸底測(cè)試，然而國(guó)內(nèi)外地面有效驗(yàn)證平流層飛艇用風(fēng)機(jī)類設(shè)備性能的案例較少，研究十分不便。

因此，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，操作方便，能夠在地面有效驗(yàn)證平流層飛艇用風(fēng)機(jī)類設(shè)備性能的平流層飛艇氦氣壓縮機(jī)性能指標(biāo)地面評(píng)估系統(tǒng)及方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法通過(guò)地面低溫低氣壓及氦氣環(huán)境對(duì)氦氣壓縮機(jī)在飛艇工作過(guò)程中的性能指標(biāo)進(jìn)行摸底測(cè)試等技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，操作方便，能夠在地面有效驗(yàn)證平流層飛艇用風(fēng)機(jī)類設(shè)備性能的平流層飛艇氦氣壓縮機(jī)性能指標(biāo)地面評(píng)估系統(tǒng)及方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面采用如下技術(shù)方案：

一種平流層飛艇氦氣壓縮機(jī)性能指標(biāo)地面評(píng)估系統(tǒng)，包括：

囊體組件，所述囊體組件包括外囊體和內(nèi)囊體，所述內(nèi)囊體和所述外囊體均為圓柱狀結(jié)構(gòu)，且二者相對(duì)布置；

連接組件，所述連接組件包括氦氣壓縮機(jī)、循環(huán)管道、進(jìn)氣管道和出氣管道，所述氦氣壓縮機(jī)設(shè)于所述外囊體和所述內(nèi)囊體外部，且位于所述外囊體和所述內(nèi)囊體之間，所述進(jìn)氣管道一端與所述外囊體連通，另一端與所述氦氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣口連通，所述出氣管道一端與所述內(nèi)囊體連通，另一端與所述氦氣壓縮機(jī)的出氣口連通；所述循環(huán)管道兩端分別與所述外囊體和所述內(nèi)囊體連通，且所述循環(huán)管道上設(shè)置有氦氣電控閥，所述氦氣電控閥靠近所述外囊體設(shè)置；

測(cè)控組件，所述測(cè)控組件設(shè)于所述外囊體和所述內(nèi)囊體外部，并與所述氦氣壓縮機(jī)和所述氦氣電控閥電性連接，用于控制所述氦氣壓縮機(jī)和所述氦氣電控閥。