CN203544366U - 一种新型浮空飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型浮空飞行器，它涉及飞行器技术领域，它包含飞行器本体、真空胆体、胆体气阀、尾翼、机翼、座舱和发动机，飞行器本体内设置有真空胆体，真空胆体的下端设置有胆体气阀，飞行器本体的一端设置有尾翼，飞行器本体的下两侧分别对称设置有机翼，飞行器本体的下端设置有座舱，座舱的下端设置有发动机。它采用最新的科技材料制成，结构设计合理，外形美观新颖，体积小巧，利用太阳能作为动力来源，低碳、节能、环保，避免使用危险性气体，保证飞行的安全性，并且运营成本较低，有别于传统的浮空飞行器，是浮空飞行设计理念上的一次突破，思维观念上的一次创新。

Description

一种新型浮空飞行器

技术领域：

    本实用新型涉及一种新型浮空飞行器，属于飞行器技术领域。

背景技术：

现有的浮空飞行技术，主要是有一个体积巨大的气囊，在气囊中充满了比重比空气小的气体，如氢气、氦气或热空气等。保证气囊所受到的空气浮力，大于气囊内气体的重量以及飞行器本身的重量，这个浮力和自身重量的差就是飞行器的升力。传统的浮空飞行技术，就是靠这个升力来达到升空目的的，上升到一定的高度后，再靠推进技术来实现，飞行器的快速运动。

浮空飞行器属于飞行器的一种，是利用轻于空气的气体来提供升力的航空器。根据工作原理的不同，浮空器可分为飞艇、系留气球和热气球等，其中飞艇和系留气球是军事利用价值最高的浮空器。飞艇和系留气球的主要区别是前者比后者多了自带的动力系统，可以自由飞行。浮空飞行器分有人驾驶和无人驾驶两类，也有拴系和未拴系之别。

一般从结构上看，浮空飞行器可分为三种类型：硬式飞行器、半硬式飞行器和软式飞行器。硬式飞行器是由其内部骨架（金属或木材等制成）保持形状和钢性的飞行器，外表覆盖着蒙皮，骨架内部则装有许多为飞行器提供升力的充满气体的独立气囊，半硬式飞行器要保持其形状主要是通过气囊中的气体压力，另外部分也要依靠钢性骨架。

传统的浮空飞行器获得的升力，主要来自其内部充满的比空气轻的气体，如氢气、氦气等，现代飞行器一般都使用安全性更好的氦气来提供升力，另外飞行器上一般都安装有发动机，发动机提供的动力主要用在飞行器水平移动以及机载设备的供电上，所以浮空飞行器相对于现代喷气飞机来说节能性能较好，经济适用、而且对于环境的破坏也较小。

现有的浮空飞行器存在很多缺点，飞行器体积较大，占地面积也比较大，对起飞、降落场地的要求比较高，所冲入的气体易燃易爆，危险性比较大，像氢气；还有就是对冲入的氦气，比较贵重，成本较高，代价比较大，这两种低密度的气体，都容易产生泄漏，酿成安全事故，近几年热气球/(氢气球)事故不断，致人死亡的事件经常见诸报端。

在浮空飞行器的发展史上，德国的退役将军菲迪南德.格拉夫.齐柏林是一个极其重要人物，他在1908年制造了当时世界上第一艘飞艇最大的飞艇---“Lz-4号”为浮空飞行器的发展做出了,不可磨灭的贡献。20世纪20年代，一艘意大利制造的半硬式飞行器从挪威前往阿拉斯加的途中穿过了北极点，这是人类历史上第一架到达北极点的飞行器。

在战争时期，作为新技术之一的飞行器不可避免地被应用于军事用途，它主要用于军事侦察，炮火定位，海岸巡视等方面，发挥了重要的作用。战后，相对于飞机性能的飞速发展，飞行器却进步不大，缺点也越来越突出，逐渐被挤出了空中舞台。

然而近些年，随着新材料的出现和航空技术的进步，浮空飞行器又开始得到人们的重视。尽管同飞机相比，浮空飞行器显得大而笨，操纵不便，速度也较慢，易受风力影响；但浮空飞行器也有其突出的优点，如垂直起降，留空时间长，可长时间悬停或缓慢行进，且不因此消耗燃料，噪音小，污染小，经济性好，而且随着飞行器广泛使用了氦气填充，安全性也大大改善。根据计算，用浮空飞行器运送一吨货物的费用，要比飞机少68%，比直升机少94%，比火车少一半。

实用新型内容：

针对上述问题，本实用新型，要解决的技术问题。就是提供一种新型的浮空飞行器。

本实用新型的浮空飞行器，它包含飞行器本体、真空胆体、胆体气阀、尾翼、机翼、座舱和发动机，飞行器本体内设置有真空胆体，真空胆体的下端设置有胆体气阀，飞行器本体的一端设置有尾翼，飞行器本体的下两侧分别对称设置有机翼，飞行器本体的下端设置有座舱，座舱内部配备救生器材，座舱的下端设置有发动机。

作为优选，所述的浮空飞行器本体的外表层安装有薄膜太阳能电池板，具有安全可靠，无噪声，无污染，能量随处可得，并配备高蓄电量的超级纳米充电器，无需消耗化学燃料，消减械转动部件，故障率低，操作简单、维护方便等优点。

作为优选，所述的浮空飞行器本体的形状可以为子弹头型、卵圆型、飞碟型、海鱼型、纺锤型和蘑菇伞型等设计。

作为优选，所述的浮空飞行器本体的主体结构采用3D打印技术融造成型，3D打印也叫桌面制造，它使用的原材料为粉末状，制作一个物体首先需要一个数字3D模式，数字3D模式通常以STL格式保存，再发送给打印机，3D打印层层印刷的原理和喷墨打印机类似，3D打印能在数小时内成形，它让设计人员和开发人员实现了从平面图到实体的飞跃，如今，从航空配件到玩具，几乎所有东西都离不开3D打印技术，由于它能打印出组装好的产品，因此它大大降低了组装成本，未来，它甚至可以挑战大规模生产方式。

作为优选，所述的真空胆体的外表面为循环式中空管微框格结构设计，采用轻质金属材料制成，其密度为0.9mg/cm3，比聚苯乙烯泡沫塑料塑料轻100倍。

作为优选，所述的真空胆体的内表层镶嵌有轻质气密性材料，用以封堵结构连接处的缝隙，保证整体结构的气密性。

作为优选，所述的发动机采用涡轮风扇发动机，涡轮风扇发动机的出风口采用栅格型设计，可以上下摆动控制飞行的高度，实现辅助动力下的二次爬升；可以左右摆动，控制飞行的方向，实现左右转弯，还有脚踏自行车类似的辅助动力装置，涡轮风扇发动机具有高推重比、质量轻、能量转换效率高和推进力强大等特点。

作为优选，所述的座舱采用充气可扩展型，座舱和飞行器本体可分离设计，配备救生系统，用于紧急情况下使用。

作为优选，所述的浮空飞行器本体的飞行控制系统，采用全电脑控制，基于android安卓的操作系统来开发和设计，整个飞行控制系统，体积小、重量轻、操作简便。

作为优选，所述的浮空飞行器的遥控技术，采用未来的4G或5G移动通信技术，可以远程遥控无人机的飞行，采用地理信息系统和GPS全球定位系统，实时掌握飞行动向。

本实用新型的有益效果：它采用最新的科技材料制成，结构设计合理，外形美观新颖，体积小巧，利用太阳能作为动力来源，低碳、节能、环保，避免使用危险性气体，保证飞行的安全性，并且运营成本较低，有别于传统的浮空飞行器，是浮空飞行设计理念上的一次突破，思维观念上的一次创新。

附图说明：

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为具体实施方式二的结构示意图；

图3为具体实施方式三的结构示意图。

1-飞行器本体；2-真空胆体；3-胆体气阀；4-尾翼；5-机翼；6-座舱；7-发动机；8-腔体气孔；9-前充氦气囊；10-后充氦气囊。 

具体实施方式：

具体实施方式一：如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含飞行器本体1、真空胆体2、胆体气阀3、尾翼4、机翼5、座舱6和发动机7，飞行器本体1内设置有真空胆体2，真空胆体2的下端设置有胆体气阀3，飞行器本体1的一端设置有尾翼4，飞行器本体1的下两侧分别对称设置有机翼5，飞行器本体1的下端设置有座舱6，座舱6的下端设置有发动机7。

其中，所述的飞行器本体1的外表层安装有薄膜太阳能电池板，具有安全可靠，无噪声，无污染，能量随处可得，并配备高蓄电量的超级纳米充电器，无需消耗化学燃料，消减械转动部件，故障率低，操作简单、维护方便等优点；

所述的飞行器本体的形状可以为子弹头型、卵圆型、飞碟型、海鱼型、纺锤型和蘑菇伞型等设计；

所述的飞行器本体1的主体结构采用3D打印技术融造成型；

所述的真空胆体的外表面为循环式中空管微框格结构设计，采用轻质金属材料制成，其密度为0.9mg/cm3，比聚苯乙烯泡沫塑料塑料轻100倍；所述的真空胆体2的内表层镶嵌有轻质气密性材料，用以封堵结构连接处的缝隙，保证整体结构的气密性；

所述的发动机7采用涡轮风扇发动机，涡轮风扇发动机的出风口采用栅格型设计，可以上下摆动控制飞行的高度，实现辅助动力下的二次爬升；可以左右摆动，控制飞行的方向，实现左右转弯，还有脚踏自行车类似的辅助动力装置，涡轮风扇发动机具有高推重比、质量轻、能量转换效率高和动力强大的特点；

所述的座舱6采用充气可扩展型，座舱6和飞行器本体1可分离设计，配备救生系统，用于紧急情况下使用；

所述的飞行器本体1的飞行控制系统采用全电脑控制，基于android安卓的操作系统来开发和设计，整个飞行控制系统，体积小、重量轻、操作简便；

所述的飞行器本体1的遥控技术采用未来的4G或5G移动通信技术，可以远程遥控无人机的飞行，采用地理信息系统和GPS全球定位系统，实时掌握飞行动向。

本具体实施方式为硬式单腔无胆式，可以采用整体密封设计，钢性腔体，内真空、外型呈流线型，可以用于非载人，小载重量的飞行器，适用于广告宣传、航拍等场合。

具体实施方式二：如图2所示，本具体实施方式与具体实施方式一的不同之处在于：所述的飞行器本体1内设置有数个真空胆体2，且数个真空胆体2上均设置有胆体气阀3，飞行器本体1的一侧设置有数个腔体气孔8，其他组成部分和连接关系与具体实施方式一相同。

其中，所述的飞行器本体1的外型呈多孔状流线型。

本具体实施方式为硬式多胆式，敞棚不密封设计，骨架式网状外壳，胆体钢性中空，密封性良好，用压缩机抽干净空气，通过捆绑和固定填充外壳空间，可以用于载人、运货等，大载重量的飞行场合。

具体实施方式三：如图3所示，本具体实施方式与具体实施方式一的不同之处在于：所述的飞行器本体1的内部中间位置设置有数个真空胆体2，且数个真空胆体2上均设置有胆体气阀3，飞行器本体1的内部一端设置有前充氦气囊9，飞行器本体1的内部另一端设置有后充氦气囊10，飞行器本体1的两侧均匀设置有数个腔体气孔8，其他组成部分和连接关系与具体实施方式一相同。

本具体实施方式为半软半硬式飞行器，采用三腔体设计，两端的前充氦气囊9和后充氦气囊10内可充入氢气、氦气等浮空气体，从安全方面考虑，还可以装入安全气囊，用于调节前腔和后腔的压力，中间的真空胆体2采用敞开式不密封设计，敞开部分的剩余空间，可以容纳乘员，整体外型呈流线型，结构设计简单，加工制造方便。

本具体实施方式采用地理信息系统和GPS全球定位系统，以及远程遥控技术，可以用于民用航空领域、个人航空领域、旅游风景区、野外作业、线缆架设、低空侦查、灾难救援、航拍、灾情评估等领域，如果能够广泛应用，必将开启个人飞行，民用航空的新时代，经过多次空中飞行的实战检验和技术改进后，可以用于城市的公共交通，打造空中交通、地面交通、地下铁交通的立体交通网，解决城市的交通堵塞问题。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定                                               

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Claims (10)

1.一种新型浮空飞行器，其特征在于：它包含飞行器本体(1)、真空胆体(2)、胆体气阀(3)、尾翼(4)、机翼(5)、座舱(6)和发动机(7)，飞行器本体(1)内设置有真空胆体(2)，真空胆体(2)的下端设置有胆体气阀(3)，飞行器本体(1)的一端设置有尾翼(4)，飞行器本体(1)的下两侧分别对称设置有机翼(5)，飞行器本体(1)的下端设置有座舱(6)，座舱(6)的下端设置有发动机(7)。

2.根据权利要求1所述的一种新型浮空飞行器，其特征在于：所述的飞行器本体(1)的外表层安装有薄膜太阳能电池板。

3.根据权利要求1所述的一种新型浮空飞行器，其特征在于：所述的飞行器本体(1)的主体结构采用3D打印技术融造成型。

4.根据权利要求1所述的一种新型浮空飞行器，其特征在于：所述的真空胆体(2)的外表面为循环式中空管微框格结构设计，采用轻质金属材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种新型浮空飞行器，其特征在于：所述的真空胆体(2)的内表层镶嵌有轻质气密性材料。

6.根据权利要求1所述的一种新型浮空飞行器，其特征在于：所述的发动机(7)采用涡轮风扇发动机，发动机的出风口采用栅格型设计。

7.根据权利要求1所述的一种新型浮空飞行器，其特征在于：所述的座舱(6)采用充气可扩展型，内部配备救生器材。

8.根据权利要求1所述的一种新型浮空飞行器，其特征在于：所述的飞行器本体(1)的飞行控制系统采用全电脑控制，基于android安卓的操作系统来开发和设计，采用地理信息系统和GPS全球定位系统。

9.根据权利要求1所述的一种新型浮空飞行器，其特征在于：所述的飞行器本体(1)内设置有数个真空胆体(2)，且数个真空胆体(2)上均设置有胆体气阀(3)，飞行器本体(1)的一侧设置有数个腔体气孔(8)。

10.根据权利要求1所述的一种新型浮空飞行器，其特征在于：所述的飞行器本体(1)的内部中间位置设置有数个真空胆体(2)，且数个真空胆体(2)上均设置有胆体气阀(3)，飞行器本体(1)的内部一端设置有前充氦气囊(9)，飞行器本体(1)的内部另一端设置有后充氦气囊(10)，飞行器本体(1)的两侧均匀设置有数个腔体气孔(8)。

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