CN104417744A

CN104417744A - 一种囊体伸缩式高空系留气球

Info

Publication number: CN104417744A
Application number: CN201310406452.5A
Authority: CN
Inventors: 陈德荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2015-03-18

Abstract

本发明公开了一种囊体伸缩式高空系留气球，为了使气球能升入高空，本气球采用了伸缩式内、外气囊和内、外气囊之间压力平衡原理，当气球从地面升入高空时，伸缩式内、外气囊可随外界环境气压的不断降低而膨胀到所需体积，当气球从高空返回地面时可随外界环境气压的不断升高而缩小到原始体积，从而确保气球的外形和安全，同时成倍提高气球滞空时间。

Description

一种囊体伸缩式高空系留气球

所属技术领域

本发明涉及一种高空系留气球。

背景技术

我们用一个简单的假设来说明高空系留气球的意义：钓鱼岛距我国温州356Km，用俄罗斯进口的1500万美金一台的“美洲豹”系留气球，工作高度3500M，如果在其上安装远程雷达，可以观测到237Km的海平面；据说我国的系留气球最高工作高度为5000M，雷达可以观测到287Km远的海平面；如果将雷达安装在8000M工作高度的气球上，可以观测到钓鱼岛的海平面；如果雷达安装在20Km高度平流层工作高度上，可以观测到258公里远的海平面，即一台平流层系留气球雷达可以24小时监控钓鱼岛周围200Km水域的军情，甚至还可以监控半个台湾岛。

可是，我国的高空系留气球还到不了8000M高空，更到不了平流层。究其原因，因为在20Km高度平流层，大气密度只有地面的5～7％，传统高空气球都是在巨大的气囊里充很少的氦气，由于囊体中氦气的浮力不能支持囊体材料的重量，使得气球飞不了平流层；另一方面，氦气的泄漏量很大，难以在天空持久作战。

发明内容

本发明的目的在于发明一种囊体伸缩式高空系留气球，它可以凭借自身的浮力升上平流层，又可以有比传统“平流层气球”长数倍的滞留天空时间。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种囊体伸缩式高空系留气球，由折叠式伸缩体外气囊(1)、折叠式伸缩体内气囊(2)、吊舱(3)、缆索(4)和地面设备(5)等组成，其特征是：囊体由折叠式伸缩体外气囊(1)和折叠式伸缩体内气囊(2)组成，折叠式伸缩体内气囊(2)整体置于折叠式伸缩体外气囊(1)之中；折叠式伸缩体内气囊(2)中充有浮升气体，一般为氦气或氢气，折叠式伸缩体内气囊(2)与折叠式伸缩体外气囊(1)之间充满空气，以保持折叠式伸缩外气囊(1)之外形。当气球从地面向平流层上升时，边飞行大气压力边降低，内外气囊边膨胀，始终保持着饱满的外形，不会破坏气囊，可以保证气球安全升入平流层；返回地面时动作相反。

气的泄漏只是传统飞艇的几分之一(当时条件所限，测量不一定精确，得出的结论是1／7左右)，即该气球在天空的滞空时间可达传统气球的7倍左右。

本发明的有益效果是：

1、可使气球保持外形，顺利升入平流层和从平流层返回地面。

2、内气囊整体至于外气囊之中，可以大幅度地提高飞艇滞空时间。

希望该气球能尽快服务于我国的国防事业和社会。

另一方面，本气球有内外气囊，内气囊整体置于外气囊之中，内气囊与外气囊之间充满空气，由于是软式气囊体，内气囊和外气囊之内的压力就一样，由于压力平衡的作用，内气囊中之氦气往外气囊中的泄漏率将会比传统高空气球气囊内的氦气直接往周围大气中泄漏率大大降低；同时内气囊中氦气泄漏出去时只是漏在内气囊和外气囊之间的空间里，并没有马上漏到飞艇外气囊外面，因此还是属于本气球的浮力，这些“漏”出内气囊的氦气，还要进行第二次泄漏，漏出外气囊，才算真正泄漏出了本气球，而这个“第二次”泄漏，因为内、外气囊之间氦气与空气的比例很小，泄漏将会很慢很慢。因此，本高空系留气球氦

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的一种内、外气囊采用折叠式伸缩体气囊的实施例结构示意图。

图1中，1、折叠式伸缩体外气囊；11、外气囊折叠式伸缩体；12、检修活门；13、外气囊安全活门；14、风机；2、折叠式伸缩体内气囊；21、内气囊折叠式伸缩体；22、充抽氦气活门；3、吊舱；4、缆索；5、地面设备。

图2是本发明的一种内、外气囊采用螺旋式伸缩体的实施例结构示意图。

图2中，1A、螺旋式仲缩体外气囊；11A、外气囊螺旋式伸缩体；12、检修活门；13、外气囊安全活门；14、风机；2A、螺旋式伸缩体内气囊；21A、内气囊螺旋式伸缩体；22、充抽氦气活门；3、吊舱；4、缆索；5、地面设备。

图3是本发明的一种内气囊采用螺旋式伸缩体内气囊、外气囊采用折叠式伸缩体外气囊的实施例结构示意图。

图3中，1、折叠式伸缩体外气囊；11、外气囊折叠式伸缩体；12、检修活门；13、外气囊安全活门；14、风机；2A、螺旋式伸缩体内气囊；21A、内气囊螺旋式伸缩体；22、充抽氦气活门；3、吊舱；4、缆索；5、地面设备。

图4是本发明的一种内气囊采用折叠式伸缩体内气囊、外气囊采用螺旋式伸缩体外气囊的实施例结构示意图。

图4中，1A、螺旋式伸缩体外气囊；11A、外气囊螺旋式伸缩体；12、检修活门；13、外气囊安全活门；14、风机；2、螺旋式伸缩体内气囊；21、内气囊螺旋式伸缩体；22、充抽氦气活门；3、吊舱；4、缆索；5、地面设备。

具体实施方式

本气球内气囊因为整体在外气囊之中，不会受到雨雪风霜之直接打击，因此对气囊布的要求不需要传统充氦气球气囊那么严格，这样可以降低囊体重量；而外气囊只是为了对空气密封，也不需要对传统充氦气球气囊那么严格的防氦气泄漏，因此也可以大大减轻囊体的重量；要注意选择防氦气泄漏型内气囊布和防撕裂型外气囊囊体布。其生产工艺和传统充氦飞艇与气球生产工艺一致。

该气球在外形上，它不同于传统高空气球是一个巨大的扁体无规则外形，它需要向传统飞艇一样向气囊(2)中充入计算好的氦气，并用风机向内、外气囊之间的空间充满空气，使囊体胀起；这时，气球体积是设计时的原始体积，体型较小，可以降低气球在地面停放和低空上升时的空气阻力，目的也是为了减少材料用量，减轻囊体的重量。

随着气球的上升，其伸缩体囊体会随着外界空气的压力不断降低而伸展，不会对囊体材料产生大的张力，可以保护囊体顺利升入平流层。

当气球在空中滞留时，有时外气囊不饱满，风机会自动向内外气囊之间充入空气，使之饱满；有时囊体与外界压差过大，安全活门将放出部分空气使压力正常。

当气球回收时，其伸缩囊体会随着高度的降低、外界气压的升高而不断收缩，只地面时恢复原始状态。

需要补充氦气时，可打开外气囊检修活门(12)利用内气囊充抽氦气活门向内气囊(2)充入氦气。

图2是本发明的一种内、外气囊采用螺旋式伸缩体的实施例结构示意图；图3是本发明的一种内气囊采用螺旋式伸缩体内气囊、外气囊采用折叠式伸缩体外气囊的实施例结构示意图；图4是本发明的一种内气囊采用折叠式伸缩体内气囊、外气囊采用螺旋式伸缩体外气囊的实施例结构示意图。

图2、图3、图4的结构原理、制作工艺、施放和回收方法与图1一致。

应该说明，高空系留气球非常强调囊体的质量和重量，要做到这一点，企业内部最好要实行GJB39001质量管理体系，从产品的设计、生产、试验、试飞到验收，要处处严把质量关，需要试验的原材料和零部件，一定要通过试验才能上天，特别是如果要生产平流层系留气球的话。

Claims

1.一种囊体伸缩式高空系留气球，由折叠式伸缩体外气囊(1)、折叠式伸缩体内气囊(2)、吊舱(3)、缆索(4)、地面设备(5)等组成，其特征是：折叠式伸缩体内气囊(2)整体置于折叠式伸缩体外气囊(1)之中；折叠式伸缩体内气囊(2)中充有浮升气体，一般为氦气或氢气，折叠式伸缩体内气囊(2)与折叠式伸缩体外气囊(1)之间充满空气，以保持折叠式伸缩体外气囊(1)之外形。

2.如权利要求1所述的一种囊体伸缩式高空系留气球，其特征是：外气囊上装有安全阀门和风机，用以控制内气囊和外气囊之间空气与外气囊外环境空气压力的压差。

3.一种囊体伸缩式高空系留气球，由螺旋式伸缩体外气囊(1A)、螺旋式伸缩体内气囊(2A)、吊舱(3)、缆索(4)、地面设备(5)等组成，其特征是：螺旋式伸缩体内气囊(2A)整体置于螺旋式伸缩体外气囊(1A)之中；螺旋式伸缩体内气囊(2A)中充有浮升气体，一般为氦气或氢气，螺旋式伸缩体内气囊(2A)与螺旋式伸缩体外气囊(1A)之间充满空气，以保持折叠式伸缩体外气囊(1A)之外形。

4.一种囊体伸缩式高空系留气球，由螺旋式伸缩体外气囊(1A)、折叠式伸缩体内气囊(2)、吊舱(3)、缆索(4)、地面设备(5)等组成，其特征是：折叠式伸缩体内气囊(2)整体置于螺旋式伸缩体外气囊(1A)之中；折叠式伸缩体内气囊(2)中充有浮升气体，一般为氦气或氢气，折叠式伸缩体内气囊(2)与螺旋式伸缩体外气囊(1A)之间充满空气，以保持螺旋式伸缩体外气囊(1A)之外形。

5.一种囊体伸缩式高空系留气球，由折叠式伸缩体外气囊(1)、螺旋式伸缩体内气囊(2A)、吊舱(3)、缆索(4)、地面设备(5)等组成，其特征是：螺旋式伸缩体内气囊(2A)整体置于折叠式伸缩体外气囊(1)之中；螺旋式伸缩体内气囊(2A)中充有浮升气体，一般为氦气或氢气，螺旋式伸缩体内气囊(2A)与折叠式伸缩体外气囊(1)之间充满空气，以保持折叠式伸缩体外气囊(1)之外形。