CN113120210A - 能源舱及平流层飞艇 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能源舱和一种平流层飞艇。本发明提供的能源舱包括：保温舱体，保温舱体内设置有加热片，加热片用于对保温舱体内的设备进行加热；进气装置，安装在保温舱体的侧壁，用于向保温舱体内输入冷空气；排气装置，安装在保温舱体与进气装置相对的侧壁，用于将保温舱体内的热空气排出。本发明提供的能源舱，通过在保温舱体内设置进气装置、排气装置和加热片，可在白天时通过进气装置和排气装置，向保温舱体内输入冷空气、排出热空气，以降低保温舱体内的温度；在夜晚时，利用加热片对保温舱体内的设备进行加热，以提高保温舱体内的温度，使飞艇在不同高度和气压下飞行时均能进行较好的温度控制，确保能源舱内的温度保持动平衡。

Description

能源舱及平流层飞艇

技术领域

本发明涉及飞艇能源技术领域，尤其涉及一种能源舱及一种平流层飞艇。

背景技术

平流层飞艇具有飞行高度高，载荷量大，飞行时间长等优异的性能，其平台性能稳定，技术可靠性强，可以搭载通信和导航设备、红外相机和预警雷达等不同类型的监视探测设备，具有重要的民用和军用价值。

能源舱是平流层飞艇重要的组成部分，能源舱内集中了绝大部分的能源系统载荷设备，包括动力电池，电池管理器，电压转换器等。有些设备功率较大，发热量大，若舱内温度过高，则需要对设备进行降温，若舱内温度较低，则需要对设备进行辅助加热。为了保证舱内设备在不同高度和气压条件下保持良好的工作状态，对飞艇能源舱进行主动温控设计至关重要。

发明内容

本发明提供一种能源舱及一种平流层飞艇，用以对飞艇能源舱进行主动温控。

本发明提供一种能源舱，包括：保温舱体，所述保温舱体内设置有加热片，所述加热片用于对所述保温舱体内的设备进行加热；进气装置，安装在所述保温舱体的侧壁，用于向所述保温舱体内输入冷空气；排气装置，安装在所述保温舱体与所述进气装置相对的侧壁，用于将所述保温舱体内的热空气排出。

根据本发明提供的一种能源舱，所述保温舱体包括：第一底板、第一顶板和多个第一侧板，所述第一底板、所述第一顶板和多个所述第一侧板围设成密闭空间；其中，所述第一底板、所述第一顶板和所述第一侧板的材质为聚氨酯泡沫。

根据本发明提供的一种能源舱，所述保温舱体还包括：第二底板、第二顶板和多个第二侧板，所述第二底板、所述第二顶板和所述第二侧板围设在所述密闭空间的外部；其中，所述第二底板、所述第二顶板和所述第二侧板的材质为碳纤维。

根据本发明提供的一种能源舱，所述保温舱体还包括多个密封条，每个所述密封条设置在相邻的所述第二底板与所述第二侧板的连接处，以及所述第二顶板与所述第二侧板的连接处。

根据本发明提供的一种能源舱，所述保温舱体还包括多个搭扣，每个所述搭扣的第一部分或第二部分设置在所述第二侧板的边缘处，所述搭扣的另一部分设置在所述第二底板或所述第二顶板与所述第一部分或所述第二部分相对的位置。

根据本发明提供的一种能源舱，所述进气装置安装在任意所述第一侧板和所述第二侧板，其中，所述进气装置为进气风机。

根据本发明提供的一种能源舱，所述排气装置安装在与所述进气装置相对的第一侧板和第二侧板，其中，所述排气装置为一体化的风机和阀门。

根据本发明提供的一种能源舱，还包括穿墙插头，所述穿墙插头安装在任意所述第一侧板和所述第二侧板。

根据本发明提供的一种能源舱，所述穿墙插头与所述第二侧板的安装缝隙填充有环氧树脂胶。

本发明还提供一种平流层飞艇，包括如上所述的能源舱，所述能源舱的顶板安装在所述平流层飞艇的艇体。

本发明提供的能源舱，通过在保温舱体内设置进气装置、排气装置和加热片，可在白天时通过进气装置和排气装置，向保温舱体内输入冷空气、排出热空气，以降低保温舱体内的温度；在夜晚时，利用加热片对保温舱体内的设备进行加热，以提高保温舱体内的温度，使飞艇在不同高度和气压下飞行时均能进行较好的温度控制，确保能源舱内的温度保持动平衡。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的能源舱的结构示意图；

图2是图1中示出的顶板的结构示意图；

图3是图1中示出的侧板的结构示意图；

图4是进气装置、排气装置以及穿墙插头的安装示意图；

图5是本发明提供的平流层飞艇的结构示意图；

附图标记：

10：保温舱体；11：第二顶板；12：第二侧板；

13：搭扣；14：密封条；21：进气装置；

22：排气装置；23：穿墙插头；100：能源舱；

200：平流层飞艇。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图5描述本发明的能源舱及平流层飞艇。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，能源舱100包括：保温舱体10、进气装置21、加热片和排气装置22。保温舱体10内设置有加热片，用于在夜间保温舱体10内温度较低时，利用加热片对保温舱体10内的设备进行加热，从而升高保温舱体10内的温度。进气装置21安装在保温舱体10的侧壁上，排气装置22安装在保温舱体10与进气装置21相对的侧壁上。

具体来说，根据保温舱体10内设备的发热量，设计热流流动路线，进气装置21位于热流流动的起始位置，排气装置22位于热流流动的终点位置，进气装置21用于向保温舱体10内通入冷空气，冷空气推动热流沿流动路线流动至排气装置22处，排气装置22用于将保温舱体10内的热空气排出保温舱体10外，使保温舱体10内保持在合适的温度。

在实际使用中，能源舱100可安装在各类飞艇上，飞艇在白天飞行过程中，能源舱100内各设备工作产生大量热量，同时外加吸收的太阳辐射，保温舱体10内温度较高，需要将进气装置21和排气装置22同时打开，进气装置21将外界的冷空气输入保温舱体10内，排气装置22将保温舱体10内的热空气排出保温舱体10外，以降低保温舱体10内的温度，实现主动温控的目的。飞艇在夜间飞行时，外界环境温度较低，在零下70℃左右，会导致保温舱体10内温度降低，此时可利用保温舱体10内的加热片对保温舱体10内的设备进行加热，从而升高保温舱体10内的温度，整个能源舱100在白天时利用进气装置21和排气装置22实现舱内降温，夜晚时，利用加热片实现舱内升温，在飞艇跨昼夜飞行的过程中实现温度循环控制，从而使保温舱体10内温度保持在合适的温度，实现了能源舱100主动温控。

进一步地，在本发明的一个实施例中，进气装置21可以为风机或吸气泵，排气装置22可以为风机或管道与阀门的组合。

本发明实施例提供的能源舱，通过在保温舱体内设置进气装置、排气装置和加热片，可在白天时通过进气装置和排气装置，向保温舱体内输入冷空气、排出热空气，以降低保温舱体内的温度；在夜晚时，利用加热片对保温舱体内的设备进行加热，以提高保温舱体内的温度，使飞艇在不同高度和气压下飞行时均能进行较好的温度控制，确保能源舱内的温度保持动平衡。

在本发明的一个实施例中，保温舱体10包括第一底板、第一顶板和多个第一侧板，第一底板、第一顶板和多个第一侧板围设成密封空间，其中，第一底板、第一顶板和第一侧板的材质为聚氨酯泡沫。

具体来说，保温舱体10的第一底板和第一顶板尺寸相同，四块第一侧板的尺寸相同，六块聚氨酯泡沫板拼接成一个封闭腔体，加热片设置在该封闭腔体内。

进一步地，第一底板、第一顶板和第一侧板的厚度通过保温舱体10内设备的发热功率进行预先计算和仿真分析得到。本发明实施例提供的能源舱，通过采用聚氨酯泡沫板制作保温舱体，实现了保温舱体的被动保温。

如图2和图3所示，在本发明的一个实施例中，保温舱体10还包括：第二底板、第二顶板11和多个第二侧板12，第二底板、第二顶板11和第二侧板12围设在密闭空间的外部，其中，第二底板、第二顶板11和第二侧板12的材质为碳纤维。

具体来说，第二底板、第二顶板11和多个第二侧板12围设在密闭空间的外部，使保温舱体10具有双层结构，第二底板、第二顶板11和多个第二侧板12采用碳纤维薄壁板，以减轻保温舱体10的重量。

进一步地，保温舱体10还包括多个密封条14，每个密封条14分别设置在第二顶板11与第二侧板12的连接处，以及第二底板与第二侧板12的连接处，以将两块板之间的间隙密封。进一步地，可选地，密封条14为软硅胶条。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，保温舱体10还包括多个搭扣13，每个搭扣13的第一部分设置在第二侧板12的边缘处，搭扣13的第二部分设置在第二底板或第二顶板11与第一部分相对的位置，以将第一部分和第二部分搭接；或，每个搭扣13的第一部分设置在第二底板或第二顶板12的边缘处，搭扣13的第二部分设置在每个第二侧板12与第一部分相对的位置，以将第一部分和第二部分搭接。

具体来说，第二底板、第二顶板11和第二侧板12通过搭扣13连接成一个封闭空间。搭扣13包括两个部分，第一部分设置在各个第二侧板12外表面的边缘处，第二部分设置在与第二侧板12连接的第二底板或第二顶板11上，进一步地，第一部分与第二部分的位置相对应，以将第一部分与第二部分搭接。

可以理解的是：搭扣13的第一部分也可以设置在第二底板或第二顶板11的边缘，第二部分设置在第二侧板12上，或部分搭扣13的第一部分设置在第二侧板12的边缘处，部分搭扣13的第一部分设置在第二底板或第二顶板11的边缘处，其具体设置方法可为多种，凡此类设置方式，均为本发明实施例的等同替代，均在本发明的保护范围内。

如图4所示，在本发明的一个实施例中，进气装置21安装在任意第一侧板和第二侧板12，排气装置22安装在与进气装置21相对的第一侧板和第二侧板12，以便在进气装置21将冷空气输入保温舱体10内后，冷空气推动热流流动至排气装置22处，排气装置22将热空气排出。

在本发明的一个实施例中，可选地，进气装置21为进气风机，排气装置22为一体化的风机和阀门。

具体来说，在白天时，进气风机将外界的冷空气输入保温舱体10内，一体化的风机和阀门将热空气从保温舱体10内排出，以降低保温舱体10内的温度。

如图4所示，在本发明的一个实施例中，能源舱100还包括穿墙插头23，穿墙插头23安装在任意一块第一侧板和第二侧板12上。穿墙插头23用于为能源舱内的用电设备提供电源。进一步地，为提高保温舱体10的密封性，穿墙插头23与第二侧板12的安装缝隙填充有环氧树脂胶。

如图5所示，本发明实施例还提供了一种平流层飞艇200，包括能源舱100，具体来说，能源舱100的顶板11安装在平流层飞艇200的艇体。

本发明实施例提供的平流层飞艇，通过在艇体上设置能源舱，在平流层飞艇跨昼夜飞行时，始终保持能源舱内温度动平衡，为能源舱内设备的稳定运行提供了保障。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种能源舱，其特征在于，包括：

保温舱体，所述保温舱体内设置有加热片，所述加热片用于对所述保温舱体内的设备进行加热；

进气装置，安装在所述保温舱体的侧壁，用于向所述保温舱体内输入冷空气；

排气装置，安装在所述保温舱体与所述进气装置相对的侧壁，用于将所述保温舱体内的热空气排出。

2.根据权利要求1所述的能源舱，其特征在于，所述保温舱体包括：

第一底板、第一顶板和多个第一侧板，所述第一底板、所述第一顶板和多个所述第一侧板围设成密闭空间；

其中，所述第一底板、所述第一顶板和所述第一侧板的材质为聚氨酯泡沫。

3.根据权利要求2所述的能源舱，其特征在于，所述保温舱体还包括：

第二底板、第二顶板和多个第二侧板，所述第二底板、所述第二顶板和所述第二侧板围设在所述密闭空间的外部；

其中，所述第二底板、所述第二顶板和所述第二侧板的材质为碳纤维。

4.根据权利要求3所述的能源舱，其特征在于，所述保温舱体还包括多个密封条，每个所述密封条设置在相邻的所述第二底板与所述第二侧板的连接处，以及所述第二顶板与所述第二侧板的连接处。

5.根据权利要求3所述的能源舱，其特征在于，所述保温舱体还包括多个搭扣，每个所述搭扣的第一部分或第二部分设置在所述第二侧板的边缘处，所述搭扣的另一部分设置在所述第二底板或所述第二顶板与所述第一部分或所述第二部分相对的位置。

6.根据权利要求3所述的能源舱，其特征在于，所述进气装置安装在任意所述第一侧板和所述第二侧板，其中，所述进气装置为进气风机。

7.根据权利要求6所述的能源舱，其特征在于，所述排气装置安装在与所述进气装置相对的第一侧板和第二侧板，其中，所述排气装置为一体化的风机和阀门。

8.根据权利要求2所述的能源舱，其特征在于，还包括穿墙插头，所述穿墙插头安装在任意所述第一侧板和所述第二侧板。

9.根据权利要求8所述的能源舱，其特征在于，所述穿墙插头与所述第二侧板的安装缝隙填充有环氧树脂胶。

10.一种平流层飞艇，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的能源舱，所述能源舱的顶板安装在所述平流层飞艇的艇体。

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