CN101638146A - 一种控制系留飞艇姿态的方法及其系留飞艇 - Google Patents

一种控制系留飞艇姿态的方法及其系留飞艇 Download PDF

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丁赵平
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Abstract

本发明公开了一种系留飞艇空中平台姿态稳定控制方法及其系留飞艇，它是利用高空自然风一般较大(不会出现静风)、且风向风速相对稳定这一原理，将飞艇重心设在飞艇艇身前半部，以增加飞艇重心与尾翼之间的距离，以产生足够大转动力矩，从而使飞艇始终跟随自然风向保持姿态稳定的一种控制方法；成为一种经济、方便、有效、实用的系留空中平台，可广泛用于空中航拍、空中监控、科学实验等空中平台应用领域。

Description

一种控制系留飞艇姿态的方法及其系留飞艇
技术领域
本发明涉及一种控制系留飞艇姿态的方法及其系留飞艇。
背景技术
目前，利用升空系留漂浮物如飞艇、气球等建立的系留空中平台，系留点即重心通用设在漂浮物的几何中心位置附近，漂浮物会随风晃动摇摆不定，严重影响使用效果，使得升空系留空中平台应用受到很大的制约。
发明内容
为了解决上述升空系留漂浮物建立的系留空中平台，会随风晃动摇摆不定的缺点，本发明提供了一种控制系留飞艇姿态的方法及其系留飞艇，利用高空自然风一般较大、且高度越高风向风速越相对稳定的特点，通过提高飞艇与风向保持一致的能力，使飞艇姿态稳定。
本发明的方法是这样实现的：将飞艇重心设在飞艇艇身前半部，以增加重心与尾翼之间的距离。这样可以增大飞艇的转动力矩，以提高飞艇与风向的一致性，利用高空处自然风一般较大(不会出现静风)、风向风速较稳定这一原理，从而使飞艇始终跟随自然风向保持一致，从而达到控制飞艇姿态稳定的目的。
飞艇头部至飞艇重心的长度小于艇身长度的1/3。这样可以较大程度地增加重心与尾翼之间的距离，减少飞艇尾部的配重。
通常离地面距离越高，风向越稳，风力越大。特别是在60米以上高空时，风向通常较稳定，风力较大，有利于飞艇与风向保持一致。因此，本发明的优选方案是飞艇离地面悬浮高度在60米以上。
本发明高空用系留飞艇是这样实现的：飞艇重心设在飞艇艇身前半部，以增加系留点与尾翼之间的距离。
飞艇头部至飞艇重心的长度小于艇身长度的1/3。
本发明利用高空中自然风一般较大且风向风速稳定的相对稳定的特点，通过增大飞艇重心与尾翼之间的距离，来提高飞艇的转动力矩，以提高飞艇与风向的一致性，飞艇在空中姿态稳定，姿态控制的方法简单，可广泛用于空中航拍、空中监控、科学实验等应用领域。
图1本发明系留飞艇空中平台姿态控制方法示意图。
图，1、自然风，2、飞艇，3、尾翼，4、挂物台，5、系留绳，6、尾翼中心线，7、尾翼风压。
具体实施方式
如图1所示，系留绳5即飞艇重心设在飞艇2前端的1/3处，挂物台4设在系留绳5与尾翼3之间的距离L的3/5-4/5处，将飞艇升空至60米以上高度。姿态控制原理如下：
在高空飞艇系留状态下，如飞艇的头尾方向与自然风不一致，则自然风1作用于尾翼3，产生尾翼风压7，尾翼风压7与转动力臂L即系留绳5至尾翼中心线6的距离共同生成转动力力矩，飞艇开始相与转动始终跟随自然风一致方向转动；当上述转动，使得飞艇的头尾方向与自然风一致时：尾翼3不能产生尾翼风压7，飞艇不会转动；如自然风向变化，飞艇将随之产生转动力矩，直致飞艇的头尾方向与自然风一致。
而高空自然风一般较大(不会出现静风)、只要飞艇尾翼足够大，并且，采用空中平台挂物台4后挂设计，使力臂尽可能大，两相因素叠加，就一定能产生足够大转动力矩，从而使飞艇始终能与自然风向保持一致；而高空自然风向一般较稳定，不会在短时间内发生频繁变化，所以，使用这一方法，便能制造出一个相对稳定的系留飞艇空中平台。

Claims (5)

1、一种控制系留飞艇姿态的方法，其特征是将飞艇[2]重心设在飞艇艇身前半部，以增加飞艇重心与尾翼[3]之间的距离。
2、根据权利要求1所述的控制系留飞艇姿态的方法，其特征是飞艇头部至飞艇重心的长度小于艇身长度的1/3。
3、根据权利要求1或2所述的控制系留飞艇姿态的方法，其特征是飞艇离地面悬浮高度在60米以上。
4、一种实现权利要求1所述方法的系留飞艇，其特征是飞艇重心设在飞艇[2]艇身前半部，以增加飞艇重心与尾翼[3]之间的距离。
5、根据权利要求4所述的系留飞艇，其特征是飞艇头部至飞艇重心的长度小于艇身长度的1/3。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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