CN109733586A - 一种软式飞艇艇库内高效简易配平配重方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软式飞艇艇库内高效简易配平配重方法，包括如下步骤：预先设定配平高度H_m；在艇库内将软式飞艇集成展开待充气，将W重量的配重沙袋一端通过配重连接绳索连接在软式配重接口上，另一端放置于预先设置的落地台秤上；通过充气管向艇身囊体内充入浮升气体，直至落地台秤显示重量为(W‑ρ_mH_m)±0.5时停止充气；设置配重铁链，密度为ρ_m，长度为L，L＞H_m，配重铁链一端通过一段长度为设定值的准确调整绳索连接在配重接口上；艇身囊体内补充空气配平至压差传感器至预设的压差值P_m；移除配重沙袋，释放软式飞艇至配平高度H_m，此时铁链拖地长度为L₁；若(L₁‑L+H_m)≤e，则完成软式飞艇配平配重。使用本发明能够实现软式飞艇准确、安全成形配重配平。

Description

一种软式飞艇艇库内高效简易配平配重方法

技术领域

本发明涉及软式飞艇技术领域，具体涉及一种软式飞艇艇库内高效简易配平配重方法。

背景技术

软式飞艇依靠填充轻于空气的浮升气体，保持一定的压差维形，稳定平衡在设计高度，能够在指定作战区域长时间定点悬停、机动飞行，具备长期驻空、区域驻留、覆盖范围广、使用效费比高等特点，通过搭载特定载荷遂行侦察监视、预警探测、通信中继、电子对抗、打击效果评估、战区气象保障等应用。

软式飞艇的配平配重一般通过设计配重舱释放铁砂、空气囊分舱调控各自充气质量及设计质量滑块等方式来实现，结构复杂、操纵流程繁琐，特别是对仅具有单一囊体的软式飞艇在艇库内总装集成、模拟装配等试验周期内的配平配重适用性不强，且过于复杂、低效。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种软式飞艇艇库内高效简易配平配重方法，能够实现软式飞艇准确、安全成形配重配平在艇库内任意设定的高度，效率高、成本低。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：一种软式飞艇艇库内高效简易配平配重方法，软式飞艇包括艇身、设置于艇身顶部的压差传感器、设置于艇身底部的吊舱、设置于艇身的充气管以及设置于吊舱底部的配重接口，艇身为囊体，该方法在艇库内进行，包括如下步骤：

步骤1、预先设定软式飞艇的配平高度H_m。

软式飞艇的艇身四面通过安全约束绳索连接地面，安全约束绳索的长度使得当软式飞艇达到H_m时，安全约束绳索处于自由伸展状态。

步骤2、在艇库内将软式飞艇集成展开待充气，将W重量的配重沙袋一端通过配重连接绳索连接在软式配重接口上，另一端放置于预先设置的落地台秤上；其中W的值根据飞艇的质量来确定。

步骤3、通过充气管向艇身囊体内充入浮升气体，直至落地台秤显示重量为W-ρ_mH_m±0.5时停止充气。

步骤4、设置配重铁链，配重铁链为密度为ρ_m的均匀铁链，长度为L，L＞H_m，配重铁链一端通过一段长度为设定值的准确调整绳索连接在配重接口4上；

步骤5、艇身囊体内补充空气配平至压差传感器至预设的压差值P_m；P_m依据经验值设定。

步骤6、移除配重沙袋，释放软式飞艇至配平高度H_m，此时铁链拖地长度为L₁。

依据经验值设定的高度配平误差e。

若L₁-L+H_m≤e，则完成软式飞艇配平配重。

若L₁-L+H_m>e，则将准确调整绳索长度缩短L₁-L+H_m-e，将配重沙袋重新通过配重连接绳索连接在软式配重接口4上，返回步骤5。

进一步地，步骤6中，完成软式飞艇配平配重之后，还包括如下步骤：

步骤601、若压差传感器1的显示值P_h低于预设的压差值P_m，且P_m-P_h>P_s，P_s为依据经验值设定的偏离上限。

则将配重沙袋重新通过配重连接绳索连接在软式配重接口4上，并将配重沙袋放置于落地台秤上，重复步骤3～步骤6再次进行配平配重。

若压差传感器1的显示值P_h高于预设的压差值P_m，且P_h-P_m>P_s，则将配重沙袋重新通过配重连接绳索连接在软式配重接口4上，并将配重沙袋放置于落地台秤上，将艇身2囊体内部气体抽出至落地台秤显示重量增加值不小于1.1ΔM_gas，重复步骤3～步骤6再次进行配平配重。

其中ΔM_gas为需要排除的浮升气体质量

R_air、R_gas分别表示空气、浮升气体的气体常数；ΔM_air为需要排除的空气质量ΔM_air＝M_air0-M_air1。

M_air0为前一次配平配重过程中所充的空气质量；M_air1为当前配平配重过程所需充入的空气质量。

当前艇库内大气压强为P_air1、大气温度为T_air1；在完成软式飞艇配平配重时艇库内的大气压强为P_air0、大气温度为T_air0；M_c为软式飞艇的质量其中M_c不含囊体内气体质量；V_c为成形囊体体积。

优选地，准确调整绳索的长度设定值为1米。

优选地，浮升气体为氦气。

有益效果：

本发明提供了一种软式飞艇艇库内高效简易配平配重方法，能够根据需要对软式飞艇的艇身囊体中填充混合气体，即浮升气体及空气，使飞艇处于微净浮力状态并具备一定压差成形，以便开展总装集成、模拟装配等自身试验过程，按照所发明的充气方法及配合简易的配重铁链、沙袋等即可实现软式飞艇准确、安全成形配重配平在艇库内任意设定的高度，效率高、成本低。

附图说明

图1为本发明所针对的软式飞艇的结构图；图中：1——压差传感器，2——艇身，实际中可以是球形、椭球形、蝶形等，3——吊舱结构，实际中可以是如结构桁架、载荷吊舱等，4——配重接口，实际中可以是挂钩、捆扎点等，5——充气管；

图2为本发明实施例步骤3中软式飞艇连接配重沙袋、且被充气至全部升起的状态示意图；

图3为本发明实施例步骤6中软式飞艇移除配重沙袋并释放后的状态示意图；

图4为本发明实施例步骤601中软式飞艇的艇身囊体中气体排出后的状态示意图；

图5为本发明所提供的配重配平方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种软式飞艇艇库内高效简易配重及充气配平方法，其中软式飞艇的结构如图1所示，包括艇身2、设置于艇身2顶部的压差传感器、设置于艇身2底部的吊舱3、设置于艇身2的充气管5以及设置于吊舱3底部的配重接口4，艇身2为囊体，方法在艇库内进行，具体流程如图5所示，包括如下步骤：

步骤1、统计软式飞艇的质量M_c及成形囊体体积V_c，其中M_c不含囊体内气体质量；预先设定软式飞艇的配平高度H_m。

软式飞艇的艇身2四面通过安全约束绳索连接地面，安全约束绳索的长度使得当软式飞艇达到H_m时，安全约束绳索处于自由伸展状态。

步骤2、将软式飞艇集成展开待充气，将W重量的配重沙袋一端通过配重连接绳索连接在软式配重接口4上，另一端放置于预先设置的落地台秤上；其中W的值根据飞艇的质量来确定，飞艇的质量越大W的值越大。

步骤3、通过充气管5向艇身2囊体内充入浮升气体，此过程中软式飞艇逐渐升起，充气至软式全部升起，底部沙袋配重连接绳索业已张紧，继续充入浮升气体直至落地台秤显示重量为W-ρ_mH_m±0.5时停止充气，此时软式飞艇状态如图2所示；本发明实施例中所充入的浮升气体为氦气，实际中只要比空气轻的气体均可。

步骤4、设置配重铁链，配重铁链为密度为ρ_m的均匀铁链，长度为L，L＞H_m，配重铁链一端通过一段长度为设定值的准确调整绳索连接在配重接口4上，实际中可以在配重铁链的首段捆扎上述准确调整绳索即可；本发明实施例中准确调整绳索的长度设定值为1米。

步骤5、艇身2囊体内补充空气配平至压差传感器1至预设的压差值P_m；P_m依据经验值设定；此时艇身业已完全成型。

步骤6、移除配重沙袋，释放软式飞艇至配平高度H_m，保持安全约束绳索处于自由伸展状态，此时铁链拖地长度为L₁；此时软式飞艇的状态如图3所示依据经验值设定的高度配平误差e；本发明中所设置的e为50.

若L₁-L+H_m≤e，则完成软式飞艇初次配平配重；

若L₁-L+H_m>e，则将准确调整绳索长度缩短L₁-L+H_m-e，将配重沙袋重新通过配重连接绳索连接在软式配重接口4上，返回步骤5；

在本步骤6中，完成软式飞艇初次配平配重之后，还包括如下步骤：

步骤601、若压差传感器1的显示值P_h低于预设的压差值P_m，且P_m-P_h>P_s，P_s为依据经验值设定的偏离上限；则需要进行补气，因此将配重沙袋重新通过配重连接绳索连接在软式配重接口4上，并将配重沙袋放置于落地台秤上，重复步骤3～步骤6。

若压差传感器1的显示值P_h高于预设的压差值P_m，且P_h-P_m>P_s，则需要进行放气再补气，将配重沙袋重新通过配重连接绳索连接在软式配重接口4上，并将配重沙袋放置于落地台秤上，将艇身2囊体内部气体抽出至落地台秤显示重量增加值不小于1.1ΔM_gas，此时软式飞艇状态如图4所示，重复步骤3～步骤6；

其中ΔM_gas为需要排除的浮升气体质量

R_air、R_gas分别表示空气、浮升气体的气体常数；ΔM_air为需要排除的空气质量ΔM_air＝M_air0-M_air1；本发明中浮升气体采用氦气，其中R_air＝287N.m/kg.K)、R_gas＝2078.5N.m/kg.K)分别表示空气、氦气的气体常数；

M_air0为前一次配平配重过程中所充的空气质量；M_air1为当前配平配重过程所需充入的空气质量；

当前外部环境的大气压强为P_air1、大气温度为T_air1；在完成软式飞艇初次配平配重时外部环境的大气压强为P_air0、大气温度为T_air0；M_c为软式飞艇的质量其中M_c不含囊体内气体质量；V_c为成形囊体体积。

综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种软式飞艇艇库内高效简易配平配重方法，所述软式飞艇包括艇身(2)、设置于艇身(2)顶部的压差传感器、设置于艇身(2)底部的吊舱(3)、设置于艇身(2)的充气管(5)以及设置于吊舱(3)底部的配重接口(4)，所述艇身(2)为囊体，其特征在于，所述方法在艇库内进行，包括如下步骤：

步骤1、预先设定所述软式飞艇的配平高度H_m；

所述软式飞艇的艇身(2)四面通过安全约束绳索连接地面，所述安全约束绳索的长度使得当所述软式飞艇达到H_m时，所述安全约束绳索处于自由伸展状态；

步骤2、在艇库内将所述软式飞艇集成展开待充气，将W重量的配重沙袋一端通过配重连接绳索连接在软式所述配重接口(4)上，另一端放置于预先设置的落地台秤上；其中W的值根据飞艇的质量来确定；

步骤3、通过所述充气管(5)向所述艇身(2)囊体内充入浮升气体，直至落地台秤显示重量为(W-ρ_mH_m)±0.5时停止充气；

步骤4、设置配重铁链，所述配重铁链为密度为ρ_m的均匀铁链，长度为L，L＞H_m，所述配重铁链一端通过一段长度为设定值的准确调整绳索连接在所述配重接口(4)上；

步骤5、所述艇身(2)囊体内补充空气配平至所述压差传感器(1)至预设的压差值P_m；所述P_m依据经验值设定；

步骤6、移除配重沙袋，释放所述软式飞艇至所述配平高度H_m，此时铁链拖地长度为L₁；

依据经验值设定的高度配平误差e；

若(L₁-L+H_m)≤e，则完成所述软式飞艇配平配重；

若(L₁-L+H_m)>e，则将所述准确调整绳索长度缩短(L₁-L+H_m-e)，将所述配重沙袋重新通过配重连接绳索连接在软式所述配重接口(4)上，返回步骤5。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤6中，完成所述软式飞艇配平配重之后，还包括如下步骤：

步骤601、若所述压差传感器(1)的显示值P_h低于预设的压差值P_m，且P_m-P_h>P_s，P_s为依据经验值设定的偏离上限；

则将所述配重沙袋重新通过配重连接绳索连接在软式所述配重接口(4)上，并将所述配重沙袋放置于落地台秤上，重复步骤3～步骤6再次进行配平配重；

若所述压差传感器(1)的显示值P_h高于预设的压差值P_m，且P_h-P_m>P_s，则将所述配重沙袋重新通过配重连接绳索连接在软式所述配重接口(4)上，并将所述配重沙袋放置于落地台秤上，将所述艇身(2)囊体内部气体抽出至落地台秤显示重量增加值不小于1.1ΔM_gas，重复步骤3～步骤6再次进行配平配重；

其中ΔM_gas为需要排除的浮升气体质量

R_air、R_gas分别表示空气、浮升气体的气体常数；ΔM_air为需要排除的空气质量ΔM_air＝M_air0-M_air1；

M_air0为前一次配平配重过程中所充的空气质量；M_air1为当前配平配重过程所需充入的空气质量；

当前艇库内大气压强为P_air1、大气温度为T_air1；在完成所述软式飞艇配平配重时艇库内的大气压强为P_air0、大气温度为T_air0；M_c为软式飞艇的质量其中M_c不含囊体内气体质量；V_c为成形囊体体积。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述准确调整绳索的长度设定值为1米。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浮升气体为氦气。