CN204341384U - 浮空器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种浮空器，包括：囊体，为母线为弧形的轴对称体，该囊体为浮力囊体；拉网结构，从该囊体的顶端向下延伸；及桁架结构，连接于该拉网结构的远离该囊体的一端，该桁架结构包括：水平桁架部，该拉网结构连接于该水平桁架部的中心区域；及连接于该水平桁架部的下方吊舱固定部，该吊舱固定部用于收容或固定吊舱，该吊舱固定部连接于该水平桁架部的中心区域。

Description

浮空器

技术领域

本实用新型涉及航空设备领域，尤其涉及浮空器。

背景技术

由于技术和认识上的原因，临近空间的战略价值直到最近几年才引起世界各国的重视也因其显著特点和潜在的军民两用价值而成为各国研究的热点。很多国家目前正纷纷投入大量的经费，积极开展临近空间飞行器的技术与应用研究。目前的临近空间飞行器主要为浮空器如临近空间飞艇，临近空间飞艇大多采用软式飞艇，具有滞空时间长、载荷能力大、飞行高度高、生存能力强等特点。

然而，临近空间飞艇的囊体结构复杂，导致其设计及制作成本较高。

因此，本领域亟需一种设计及制作成本较低的浮空器。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型旨在提供一种成本较低的浮空器。

根据本实用新型的一方面，提供了一种浮空器，包括：囊体，为母线为弧形的轴对称体，该囊体为浮力囊体；拉网结构，从该囊体的顶端向下延伸；及桁架结构，连接于该拉网结构的远离该囊体的一端，该桁架结构包括：水平桁架部，该拉网结构连接于该水平桁架部的中心区域；及连接于该水平桁架部的下方吊舱固定部，该吊舱固定部用于收容或固定吊舱，该吊舱固定部连接于该水平桁架部的中心区域。

在一实例中，该拉网结构包括承力带、聚带结构及吊索，该承力带包括多条自该囊体的顶部向底部方向延伸的纵向承力带，所述多条纵向承力带的一端相互连接于该囊体的顶部中心，该多条纵向承力带的远离该囊体的一端聚集固定于该聚带结构，该吊索包括多条吊绳，每条吊绳的一端连接于该聚带结构的远离该纵向承力带的一侧。

在一实例中，该吊绳为钢丝绳。

在一实例中，该水平桁架部包括多个主杆、多个隔框杆及多个斜杆，该多个主杆相互平行，该多个隔框杆将多个主杆依次首尾相连，该多个斜杆连接于相邻的主杆之间且与该主杆倾斜。

在一实例中，该多个隔框杆垂直于该主杆，且每相邻两个主杆之间均包括多个隔框杆。

在一实例中，该多个斜杆设置于相邻的隔框杆之间，且每个斜杆的两端分别连接对应两个主杆与两个隔框杆所限定区域的对角位置。

在一实例中，相邻斜杆的相邻端部连接于同一主杆。

在一实例中，该主杆的数量为四个，首尾顺次连接该四个主杆的四个隔框杆中，其中三个隔框杆长度相等，另外一个隔框杆的长度大于该三个隔框杆。

在一实例中，该长度较大的隔框杆水平设置且与该囊体相邻，该多条吊绳的端部分别连接于该水平桁架部的主杆与隔框杆的交叉点处，位于水平桁架部的中心区域，且该水平桁架部的连接于该多条吊绳的位置以该水平桁架部的垂直于该主杆和长度较大的隔框杆的中心轴呈轴对称分布，从而使该水平桁架部被吊起时保持水平且受力均衡。

在一实例中，该吊舱固定部呈轴对称体形状的边框，该边框多条连接于主杆的连接杆，且该多条连接杆与主杆的交叉点的位置以该水平桁架部的垂直于主杆和长度较大的隔框杆的中心轴呈轴对称分布；多个第三连接杆首尾顺次连接该多个连接于主杆的连接杆的另一端。

在一实例中，构成该边框的多个侧面及底面均具有连接对角的斜向连接杆。

在一实例中，该浮空器进一步包括两个设置于该水平桁架部相对两端的驱动结构。

在一实例中，该驱动结构为螺旋桨。

本实施例的浮空器由于采用了母线为弧形的轴对称体的囊体作为浮力囊体，采用拉网结构及桁架结构来设置浮空器的负载，相对于现有技术的飞艇结构，结构更加简单，制作成本大大减少；而且，本实施例的桁架结构使得浮空器整体的结构更加结实稳固，可有效增加浮空器的使用寿命。

附图说明

在结合以下附图阅读本实用新型公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。

图1是根据本实用新型的一方面的浮空器的示意图。

图2是图1的浮空器的桁架结构的侧面示意图。

图3是根据本实用新型的另一方面的浮空器的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本实用新型的保护范围进行任何限制。

如图1所示，为本实用新型一方面的浮空器100的示意图，该浮空器100可以用作对流层的浮空器，也可以用作平流层浮空器，其用于平流层浮空器时优势更加明显。该浮空器100包括囊体10、拉网结构12及桁架结构14。

该囊体10为超压浮力囊体，其一般为母线为弧形的轴对称体，如球形、水滴形等。本实施例中，该囊体10为的形状为圆球体，包括多个依次对接的囊瓣(图未示)，依次对接的囊瓣整体构成圆球体形状。该囊体10的材料可以采用飞艇的蒙皮材料，本实施方式中，该囊体10为多层结构，依次包括防老化层、胶层、织物层、基底层、高阻隔层及焊接层。可以理解的是，在囊体10的多层结构的最外侧还可以进一步形成光反射材料层(图未示)，如铝箔层等，可以有效反射太阳光线，减小太阳光照射对蒙皮材料的损伤。

该拉网结构12是连接囊体10与桁架结构14的承力结构，其包括承力带120、聚带结构122及吊索124。该承力带120包括多条自囊体10的顶部向底部方向延伸的纵向承力带126，所述多条纵向承力带126的一端相互连接于该囊体10的顶部中心，该纵向承力带126以该囊体10的顶部中心等角度分布，以使囊体10的承力均匀；该承力带120还可以包括多条以囊体10的顶部中心为圆心进行布置的环向承力带(图未示)，环向承力带与多条纵向承力带126均相连，以使囊体10的承力更加均匀。该承力带120的材料可以采用但不限于单层芳纶带。

该多条纵向承力带122的远离该囊体10的一端聚集固定于该聚带结构122上，该聚带结构122位于该囊体10的底部一侧且与底部间隔预定距离。本实施例中，该聚带结构122为一圆形板状，其材料可以为不锈钢等。

该吊索124包括多条吊绳128，每条吊绳128的一端连接于该聚带结构122的远离该纵向承力带122的一侧，该吊绳128可以为但不限于钢丝绳。

请一并参阅图2，该桁架结构14包括水平桁架部140及吊舱固定部142，该水平桁架部140用于与吊索124的连接固定，并保持整个浮空器100的平衡和稳定。

该水平桁架部140包括主杆141、隔框杆143及斜杆144。该主杆141数量为多个，本实施例中，该主杆141的数量为四个，分别为主杆141-1、141-2、141-3及141-4，且该四个主杆141相互平行。

该隔框杆143为多根，用于将多个主杆141首尾顺次连接。本实施例中，该多个隔框杆143垂直于该四个主杆141，该隔框杆143包括连接主杆141-1与141-2的隔框杆143-1、连接主杆141-2与141-3的隔框杆143-2、连接主杆141-3与141-4的隔框杆143-3、及连接主杆141-4与141-1的隔框杆143-4，每相邻两个主杆141之间均包括多根等间距排列的隔框杆143。本实施例中，该隔框杆143-2、143-3及143-4的长度相等，而隔框杆143-1的长度大于隔框杆143-2、143-3及143-4的长度，从而在垂直于该主杆141的面上，四根隔框杆143构成等腰梯形的形状，隔框杆143-1和143-3为该等腰梯形的两个底边。本实施例中，该隔框杆143-1的长度为该隔框杆143-2、143-3及143-4的长度的两倍。

该斜杆144也为多个，该斜杆144的两端连接于相邻的主杆141且倾斜于该主杆141，相邻的主杆141之间连接多个斜杆144，以使水平桁架部140的连接结构更加稳固。本实施例中，斜杆144连接于相邻隔框杆143之间，两端分别连接于隔框杆143与主杆141位于对角位置的交叉处，且相邻斜杆144的相邻端部连接于同一主杆141。

为使水平桁架部140的结构更加稳固，其进一步包括连接隔框杆143-1的中点和主杆141-3的第一加固杆146及连接隔框杆143-1的中点和主杆141-4的第二加固杆147，优选地，每一隔框杆143-1均对应一个第一加固杆146和一个第二加固杆147。

该水平桁架部140的主杆141和隔框杆143使得水平桁架部140整体呈长条状且侧视图的轮廓呈现梯形形状。在使用时，该主杆141及隔框杆143-1和143-3处于水平状态，且该隔框杆143-1位于上方。该水平桁架部140设置于囊体10的下方，且拉网结构12的吊索124连接于该水平桁架部140，具体地，该多条吊绳128的端部分别连接于水平桁架部140的主杆141与隔框杆143的交叉点处，位于水平桁架部140的中心区域，且该水平桁架部140的连接于该多条吊绳128的位置以该水平桁架部140的垂直于主杆141-1和141-2的中心轴呈轴对称分布，从而使水平桁架部140被吊起时保持水平且受力均衡。

该吊舱固定部142连接于水平桁架部140的下方，包括呈长方体形状的边框148，该边框148两条连接于主杆141-3的第一连接杆148-1及连接于主杆141-4的第二连接杆148-2，第一连接杆148-1和第二连接杆148-2构成边框148的四个侧棱，且第一连接杆148-1和第二连接杆148-2与主杆141-3和141-4的交叉点的位置以该水平桁架部140的垂直于主杆141-1和141-2的中心轴呈轴对称分布，从使水平桁架部140被吊起时保持水平且受力均衡；四个第三连接杆148-3首尾顺次连接第一连接杆148-1和第二连接杆148-2的另一端，构成长方体边框148的四个底边；长方体边框148的四个侧面及底面均具有连接对角的斜向连接杆148-4。该吊舱固定部142所限定的空间用于装载吊舱(图未示)，该吊舱用于装载航电设备、飞行控制装置、通信装置等。在其他的实施方式中，该吊舱固定部142的轮廓也可以其它形状，一般为轴对称体，并不以本实施例为限。

浮空器100可进一步包括缓冲结构149，该缓冲结构149可以为设置于该吊舱固定部142底部四个角落处的弹性垫，用于临近浮空器100落地时的缓冲，以防止浮空器100发生损伤。

本实施例的浮空器100由于采用了母线为弧形的轴对称体的囊体作为浮力囊体，采用拉网结构12及桁架结构14来设置浮空器100的负载，相对于现有技术的飞艇结构，结构更加简单，制作成本大大减少；而且，本实施例的桁架结构14使得浮空器100整体的结构更加结实稳固，可有效增加浮空器100的使用寿命。

请参阅图3，为本实用新型另一方面的浮空器200的示意图，该浮空器200与浮空器100的区别在于，浮空器200进一步包括两个驱动结构20，分别设置于水平桁架部140的相对两端，本实施例中，该驱动结构20为螺旋桨。驱动结构20用于驱动浮空器200在水平方向运动。驱动结构20的设置方式可依据实际需要进行。

提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本实用新型的保护范围应当以所附权利要求为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本实用新型的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种浮空器，包括：

囊体，为母线为弧形的轴对称体，该囊体为浮力囊体；

拉网结构，从该囊体的顶端向下延伸；及

桁架结构，连接于该拉网结构的远离该囊体的一端，该桁架结构包括：

水平桁架部，该拉网结构连接于该水平桁架部的中心区域；及

连接于该水平桁架部的下方吊舱固定部，该吊舱固定部用于收容或固定吊舱，该吊舱固定部连接于该水平桁架部的中心区域。

2.如权利要求1所述的浮空器，其特征在于，该拉网结构包括承力带、聚带结构及吊索，该承力带包括多条自该囊体的顶部向底部方向延伸的纵向承力带，所述多条纵向承力带的一端相互连接于该囊体的顶部中心，该多条纵向承力带的远离该囊体的一端聚集固定于该聚带结构，该吊索包括多条吊绳，每条吊绳的一端连接于该聚带结构的远离该纵向承力带的一侧。

3.如权利要求2所述的浮空器，其特征在于，该吊绳为钢丝绳。

4.如权利要求2所述的浮空器，其特征在于，该水平桁架部包括多个主杆、多个隔框杆及多个斜杆，该多个主杆相互平行，该多个隔框杆将多个主杆依次首尾相连，该多个斜杆连接于相邻的主杆之间且与该主杆倾斜。

5.如权利要求4所述的浮空器，其特征在于，该多个隔框杆垂直于该主杆，且每相邻两个主杆之间均包括多个隔框杆。

6.如权利要求5所述的浮空器，其特征在于，该多个斜杆设置于相邻的隔框杆之间，且每个斜杆的两端分别连接对应两个主杆与两个隔框杆所限定区域的对角位置。

7.如权利要求6所述的浮空器，其特征在于，相邻斜杆的相邻端部连接于同一主杆。

8.如权利要求7所述的浮空器，其特征在于，该主杆的数量为四个，首尾顺次连接该四个主杆的四个隔框杆中，其中三个隔框杆长度相等，另外一个隔框杆的长度大于该三个隔框杆。

9.如权利要求8所述的浮空器，其特征在于，该长度较大的隔框杆水平设置且与该囊体相邻，该多条吊绳的端部分别连接于该水平桁架部的主杆与隔框杆 的交叉点处，位于水平桁架部的中心区域，且该水平桁架部的连接于该多条吊绳的位置以该水平桁架部的垂直于该主杆和长度较大的隔框杆的中心轴呈轴对称分布，从而使该水平桁架部被吊起时保持水平且受力均衡。

10.如权利要求8所述的浮空器，其特征在于，该吊舱固定部呈轴对称体形状的边框，该边框多条连接于主杆的连接杆，且该多条连接杆与主杆的交叉点的位置以该水平桁架部的垂直于主杆和长度较大的隔框杆的中心轴呈轴对称分布；多个第三连接杆首尾顺次连接该多个连接于主杆的连接杆的另一端。

11.如权利要求10所述的浮空器，其特征在于，构成该边框的多个侧面及底面均具有连接对角的斜向连接杆。

12.如权利要求1所述的浮空器，其特征在于，该浮空器进一步包括两个设置于该水平桁架部相对两端的驱动结构。

13.如权利要求12所述的浮空器，其特征在于，该驱动结构为螺旋桨。