升浮一体半硬式飞艇
阅读：934发布：2021-02-11
专利汇可以提供升浮一体半硬式飞艇专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种升浮一体半硬式 飞艇 ，同时利用动升 力 和 浮力 升空飞行，具备良好的飞行性能、起降性能和经济性。飞艇由结构部分、 能源 动力、导航控制和通信等部分组成。主要特点的是：沿飞艇中 心轴 设有轻质高强度龙骨，龙骨两端分别与头锥和尾锥固联，龙骨中部上与气囊内帘布上的承载拉索相连，下与吊舱固联，两侧与升力翼 支撑 机构固联，并以此形成该飞艇的内骨架。该飞艇与传统的半硬式飞艇相比具有结构简单、造价低廉、搭载更多的特点，与传统软式飞艇相比具有飞行速度高、抗 风 能 力强、飞行时间长、机动性和操控性好的特点，可构建空中业务平台用于侦察预警、 电子 对抗、通讯中继、电视广播、环境监测等军民领域。，下面是升浮一体半硬式飞艇专利的具体信息内容。
技术领域
本实用新型涉及一种升浮一体半硬式飞艇，属于飞行器领域中浮空器分支。
背景技术
飞艇按其结构特点可分为软式、半硬式和硬式三类。传统软式飞艇以静升力承载，载荷 能力、飞行速度、飞行时间、抗风能力受限，起飞和降落操纵性较差。该半硬式飞艇在囊体 内部增加了刚性龙骨，可降低气囊内部应力，带一对动升力翼产生升力，可提升飞艇搭载能 力、飞行速度和飞行时间。相对同样搭载能力的传统半硬式、硬式飞艇又可以大幅度降低造 价。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种既利用升力又利用浮力、具备良好的飞行性能和起降操 纵性能的廉价半硬式飞艇。这是一种升浮一体半硬式飞艇，其特征是具有一根贯穿艇体中心 轴的刚性龙骨，该龙骨和飞艇的头尾锥组成半硬式结构，艇身两侧带有一对可旋转的动升力 翼。
本实用新型的主要技术方案是：飞艇由结构部分(气囊、龙骨、吊舱、动升力翼、尾翼 和起落架等)、能源动力(发动机、螺旋桨、燃油系统和供电系统等)、导航控制系统和通信 系统等部分组成。飞艇依靠气囊排开空气产生的静升力和飞艇的升力翼及艇身在飞行时产生 的动升力来平衡飞艇与载荷重量；动力推进系统提供向前飞行的推力，矢量推力提供垂直推 力分量辅助飞艇的起飞和降落；方向舵及升降舵控制飞艇的飞行姿态和方向。
飞艇气囊充气后形成类似纺锤或水滴等外形，在气囊里面沿艇体中心轴设置轻质高强度 龙骨，龙骨两端分别与头锥、尾锥固联，龙骨中部上与气囊内帘布上的承载拉索相连，下与 吊舱固联，两侧与升力翼支撑机构固联，形成飞艇的半硬式内骨架。
飞艇气囊内部前后分别设置一个空气囊，用于调整飞艇的气囊内压，同时起到调节重心 的辅助作用。
飞艇头部设置的头锥主要是飞艇迎风时提高艇头部刚度、提高飞艇抗风能力，同时实现 地面系留。
飞艇中部与龙骨固联的升力翼支撑机构上安装有升力翼，动升力翼下部安装飞艇发动机， 动升力翼和发动机可以在控制系统的控制下进行上下30°倾转。在倾转状态下，发动机除提 供向前的动力外还提供垂直方向的推力分量，加强升力翼的作用效能，辅助飞艇起飞和降落。
飞艇尾部设置有尾翼，起到稳定飞艇飞行的作用，通过调节尾翼的舵面可以控制飞艇的 飞行姿态和方向。
飞艇的导航控制系统、通信系统、能源系统安装在吊舱内部。
相比传统飞艇，本实用新型有如下优势：
(1)采用内置吊舱设计，阻力系数比传统飞艇小；
(2)能够在较大的净重力下起飞也能够在较大净浮力下降落，适合较长时间飞行；
(3)具有较强的搭载能力和低廉的造价。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的一个实施例的侧视图。
图中1.头锥，2.拉索，3.龙骨，4.前副气囊，5.起落架，6.吊舱，7.后副气囊，8.尾锥。
图2是本实用新型的一个实施例的俯视图。
图中9.发动机及螺旋桨，10.动升力翼，11.动升力翼主梁，12.尾翼。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种既利用升力又利用浮力、具备良好的飞行性能和起降操 纵性能的廉价半硬式飞艇。这是一种升浮一体半硬式飞艇，其特征是具有一根贯穿艇体中心 轴的刚性龙骨，该龙骨和飞艇的头尾锥组成半硬式结构，艇身两侧带有一对可旋转的动升力 翼。
本实用新型的主要技术方案是：飞艇由结构部分(气囊、龙骨、吊舱、动升力翼、尾翼 和起落架等)、能源动力(发动机、螺旋桨、燃油系统和供电系统等)、导航控制系统和通信 系统等部分组成。飞艇依靠气囊排开空气产生的静升力和飞艇的升力翼及艇身在飞行时产生 的动升力来平衡飞艇与载荷重量；动力推进系统提供向前飞行的推力，矢量推力提供垂直推 力分量辅助飞艇的起飞和降落；方向舵及升降舵控制飞艇的飞行姿态和方向。
飞艇气囊充气后形成类似纺锤或水滴等外形，在气囊里面沿艇体中心轴设置轻质高强度 龙骨，龙骨两端分别与头锥、尾锥固联，龙骨中部上与气囊内帘布上的承载拉索相连，下与 吊舱固联，两侧与升力翼支撑机构固联，形成飞艇的半硬式内骨架。
飞艇气囊内部前后分别设置一个空气囊，用于调整飞艇的气囊内压，同时起到调节重心 的辅助作用。
飞艇头部设置的头锥主要是飞艇迎风时提高艇头部刚度、提高飞艇抗风能力，同时实现 地面系留。
飞艇中部与龙骨固联的升力翼支撑机构上安装有升力翼，动升力翼下部安装飞艇发动机， 动升力翼和发动机可以在控制系统的控制下进行上下30°倾转。在倾转状态下，发动机除提 供向前的动力外还提供垂直方向的推力分量，加强升力翼的作用效能，辅助飞艇起飞和降落。
飞艇尾部设置有尾翼，起到稳定飞艇飞行的作用，通过调节尾翼的舵面可以控制飞艇的 飞行姿态和方向。
飞艇的导航控制系统、通信系统、能源系统安装在吊舱内部。
相比传统飞艇，本实用新型有如下优势：
(1)采用内置吊舱设计，阻力系数比传统飞艇小；
(2)能够在较大的净重力下起飞也能够在较大净浮力下降落，适合较长时间飞行；
(3)具有较强的搭载能力和低廉的造价。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的一个实施例的侧视图。
图中1.头锥，2.拉索，3.龙骨，4.前副气囊，5.起落架，6.吊舱，7.后副气囊，8.尾锥。
图2是本实用新型的一个实施例的俯视图。
图中9.发动机及螺旋桨，10.动升力翼，11.动升力翼主梁，12.尾翼。
具体实施方式
下面结合附图和飞行高度为3km的具体实施例对本实用新型作进一步介绍，但不作为对 本实用新型的限定。
如图1所示，飞艇气囊内设置有前副气囊4和后副气囊7构成，在地面向气囊内充入氦 气，约占整个气囊总体积的70％，副气囊4、7充入空气，约占气囊总体积的30％；当飞艇 飞至海拔约3km高度时，副气囊4、7内的剩余空气占艇囊总体积的6％。在低空飞行时亦可 通过调整前后副气囊充气的比例调整飞艇重心。
如图2所示，飞艇的起飞/降落采用滑行起飞/降落方式：起飞时，主气囊浮力为主要升力， 飞艇在地面跑道滑行达到一定的起飞速度，调节动升力翼10至上升转角，同时使发动机及螺 旋桨9产生向上的垂直推力分量，在浮力、发动机推力和动升力翼升力的共同作用下升空； 净重降落时只需降低飞行速度，根据飞艇的降落速度适当调节动升力翼角度和发动机油门， 对准跑道就可以缓缓降落；净浮力降落则需保持最小飞行速度，调节动升力翼10至下降转角， 同时使发动机及螺旋桨9产生向下的垂直推力分量，在发动机推力和动升力翼压力的共同作 用下滑行降落，飞艇的飞行姿态由尾翼12控制，通过偏转垂直尾翼舵面实现偏航姿态控制， 通过偏转水平尾翼舵面实现俯仰姿态控制。
如图1所示，飞艇气囊内设置有前副气囊4和后副气囊7构成，在地面向气囊内充入氦 气，约占整个气囊总体积的70％，副气囊4、7充入空气，约占气囊总体积的30％；当飞艇 飞至海拔约3km高度时，副气囊4、7内的剩余空气占艇囊总体积的6％。在低空飞行时亦可 通过调整前后副气囊充气的比例调整飞艇重心。
如图2所示，飞艇的起飞/降落采用滑行起飞/降落方式：起飞时，主气囊浮力为主要升力， 飞艇在地面跑道滑行达到一定的起飞速度，调节动升力翼10至上升转角，同时使发动机及螺 旋桨9产生向上的垂直推力分量，在浮力、发动机推力和动升力翼升力的共同作用下升空； 净重降落时只需降低飞行速度，根据飞艇的降落速度适当调节动升力翼角度和发动机油门， 对准跑道就可以缓缓降落；净浮力降落则需保持最小飞行速度，调节动升力翼10至下降转角， 同时使发动机及螺旋桨9产生向下的垂直推力分量，在发动机推力和动升力翼压力的共同作 用下滑行降落，飞艇的飞行姿态由尾翼12控制，通过偏转垂直尾翼舵面实现偏航姿态控制， 通过偏转水平尾翼舵面实现俯仰姿态控制。
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