CN205524923U - 一种浮空器囊体快速放气结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浮空器囊体快速放气结构，包括外补片结构、内补片结构、拉动结构，囊体上开设有窗口，在囊体的内表面所述窗口上覆盖有尺寸大于窗口尺寸的内补片结构，所述内补片结构上开设有尺寸小于所述窗口尺寸的放气裂口，在囊体外表面的所述放气裂口上密封覆盖有尺寸大于所述放气裂口尺寸的外补片结构，所述拉动结构与所述外补片结构连接。本实用新型通过设置多层结构实现了较高的囊体结构强度以及良好气密性，结构简单，易于操作，重量轻，排气量大，工作可靠；使用后通过简单修复即可重复使用；不仅避免了误操作的问题，也实现了浮空器的正常回收或处理。本实用新型可以满足浮空器的快速放气需求。

Description

一种浮空器囊体快速放气结构

技术领域

本实用新型涉及一种放气结构，尤其涉及一种浮空器囊体快速放气结构，属于空气飞行器技术领域。

背景技术

近年来，随着材料技术、信息技术和特种加工技术的快速发展，以浮升气体作为主要升力来源的浮空器(包括飞艇、高空气球、系留气球等)日益成为航空航天领域内的一种重要运载工具和搭载平台。其中，浮空器囊体作为浮空器的关键组成部分，主要用于充填浮升气体及安装载荷设备等。

在浮空器工作期间，可能出现紧急情况而需要快速释放浮空器囊体内浮升气体，使得浮空器快速着陆、回收，以尽可能减少系统损失，同时避免因浮空器失控而危害地面安全。因此，在浮空器囊体上设置快速且安全释放浮升气体的装置，在紧急情况下可以实现放气，成为浮空器研究中的重要问题。

目前，浮空器囊体快速放气装置主要有三种：一是机械切割装置，即在浮空器囊体顶部设置机械切割装置，利用该切割装置中安装的刀片，在电机或手动的牵引下将囊体割破，快速释放气体；二是在囊体顶部规定的区域内设置爆炸装置或电热丝熔融装置，在高压或高温下，将囊体局部破坏，快速释放气体；三是在囊体上设置专门的大口径或数量较多的排气阀，紧急情况下，开启阀门排出囊体内气体。

然而，在实际应用过程中，这三种装置由于其存在的固有缺陷，在一定程度上限制了其使用范围和使用效果：第一种装置中所使用的机械切割装置重量大，结构复杂，刀片长时间未使用易锈蚀、钝化，需要使用的时候，易出现切割装置失效的状况；第二种装置中的爆炸装置或电热丝熔融装置在囊体上的安装要求非常高，与囊体贴合不紧密，所产生的压力或温度就难以破坏囊体，无法切割囊体实现快速放气目的；第三种装置所采用的排气阀结构较为复杂、排气量小，并且现有装置大多针对热气球而设计放气装置，由于热空气可持续获得，因此未考虑放气结构的气密性问题，但是，对于高空浮空器而言，补充氦气几乎不可能实现，使得这种装置由于气密性问题而造成氦气损失，使得浮空器升力减小，可操控性能降低，影响高空浮空器长航性能。由此可见，现有的放气结构无法满足对气密性有要求的浮空器(如充有氦气或氢气的浮空器)的快速放气要求。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有浮空器囊体快速放气装置气密性不足且放气时易造成囊体损坏的问题，提出了一种浮空器囊体快速放气结构。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种浮空器囊体快速放气结构，其特征在于：包括外补片结构、内补片结构、拉动结构，囊体上开设有窗口，在囊体的内表面所述窗口上覆盖有尺寸大于窗口的尺寸的内补片结构，所述内补片结构上开设有尺寸小于所述窗口的尺寸的放气裂口，在囊体外表面的所述放气裂口上密封覆盖有尺寸大于所述放气裂口的尺寸的外补片结构，所述拉动结构与所述外补片结构连接。

通过在囊体内表面的窗口上覆盖内补片结构以及在放气裂口上密封覆盖外补片结构，且将尺寸小于囊体窗口的尺寸的放气裂口设置于内补片结构上，提高了窗口附近的结构强度，提高了囊体的气密性，保证了浮空器工作过程中时所需的密封性。同时，由于放气裂口设置于内补片结构上，且放气裂口的尺寸小于所述窗口的尺寸，即使因放气过程中压力过大而使得放气裂口扩大，也仅影响内补片结构，而不会对囊体造成严重影响，因此避免了可能在放气过程中出现的囊体大面积撕裂。

进一步的，所述外补片结构的尺寸大于所述窗口的尺寸。将外补片结构的尺寸设置为大于窗口的尺寸，可以实现多层结构，增加囊体窗口附近的气密性，确保浮空器在工作过程中不会从放气结构处泄露气体。

进一步的，所述浮空器囊体快速放气结构还包括帘布，所述拉动结构通过所述帘布与所述外补片结构连接。通过设置帘布，可在放气时通过拉动结构拉起帘布，进而方便地带动外补片结构从囊体剥离，避免了在拉动过程中因外补片结构与囊体的连接过于紧密而造成的不易拉动或囊体损坏。

进一步的，所述内补片结构、外补片结构通过胶接或熔接的方式覆盖所述窗口。

进一步的，所述放气裂口为长宽比不小于2的长方形。由于放气时水平方向受到的气体压力较大，因此气体压力可能会造成放气裂口撑开。将放气裂口设置为长宽比不小于2的窄长方形形状，即令放气裂口的宽度相对于窗口的宽度较小，使得放气时，不会因放气裂口的扩大而使放气裂口的宽度扩大为窗口的宽度，防止对囊体造成的损坏，保证了囊体的结构安全。

进一步的，所述拉动结构包括拉索、绳索和保险扣；所述保险扣一端与囊体连接，另一端与绳索连接；所述绳索连接到所述拉索两端之间的位置；所述拉索一端与所述外补片结构连接，另一端与设置在囊体表面的电动执行机构连接或与地面固定设施连接；所述拉索的承载强度大于所述绳索或所述保险扣的承载强度。通过设置拉索、绳索和保险扣，并通过将绳索或保险扣的承载强度设置为小于拉索的承载强度，可以保证在拉动时，拉力超过一定承载强度时，可以通过破坏绳索或保险扣实现拉索对帘布的拉动。同时，由于绳索或保险扣具有一定的承载强度，在一定拉力范围内，避免了因误操作而拉拽拉动结构使得放气结构工作的问题。

这样设置也使得可以将拉索与设置在囊体表面的电动执行机构连接或与地面固定设施连接，可以保证需要对囊体放气时便于有效控制拉索。

进一步的，所述拉索为纤维绳索。

进一步的，所述保险扣通过熔接或缝纫方式安装在囊体上。

本实用新型公开的一种浮空器囊体快速放气结构具有如下积极效果：

(1)结构简单，易于操作，重量轻，排气量大，工作可靠；

(2)提高了囊体窗口附近的结构强度，保证了浮空器未放气时的结构的气密性，避免了在放气时因气体压力过大而使囊体大面积撕裂而影响浮空器的正常回收或处理的问题；

(3)使用后，通过简单修复，即可重复使用，加工制造成本低；

(4)避免了因误操作而拉拽拉动结构使得放气结构工作的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图；

图2为本实用新型实施例结构A-A剖面示意图；

图中，1、囊体，2、外补片结构，3、内补片结构，31、放气裂口，4、拉动结构，41、拉索，42、绳索，43、保险扣，5、窗口，6、帘布

具体实施方式

下面通过实施例与附图结合对本实用新型作进一步的描述。

如图1和图2所示，本实用新型的一种浮空器囊体快速放气结构，包括外补片结构2、内补片结构3、拉索41、绳索42、保险扣43。窗口5是在囊体1的表面上所开设；内补片结构3和外补片结构2分别覆盖在窗口5的内、外表面；放气裂口31是在内补片结构3上设置的放气口；保险扣43安装在浮空器囊体1上，绳索42的上端连接保险扣43，下端连接到拉索41两端之间的位置，拉索41的一端与帘布6连接，另一端可与设置在囊体1表面的电动执行机构连接或与地面固定设施连接；拉索41的承载强度大于绳索42或保险扣43的承载强度。

外补片结构2为囊体气密补件，可通过胶接或熔接的方式密封覆盖于窗口5的外表面，内补片结构2也可通过胶接或熔接的方式覆盖窗口5的内表面；保险扣43采用织带加工，并通过熔接或缝纫方式安装在浮空器囊体1上，并与囊体窗口5保持适当距离；所述绳索42采用纤维绳索，其上、下端均设置有绳套或绳结，即可分别实现与保险扣43和拉索41的连接。

在浮空器运行过程中，由于窗口5由内补片结构3和外补片结构2覆盖，同时放气裂口31由外补片结构2密封覆盖，内补片结构3和外补片结构2在窗口5附近构造的多层结构保证了囊体1的结构强度和气密性，使得囊体1可以满足密封的要求，保证气体不会因放气结构而产生泄露。

当遇到紧急情况需要放气时，通过控制设置在浮空器囊体1表面的电动执行机构动作，或者通过因浮空器囊体1意外脱离地面固定设施的连接而拉拽拉动结构4时，拉索41承力拉紧绳索42及保险扣43，由于拉索41的承载强度大于绳索42或保险扣43的承载强度，使得绳索42或保险扣43破损，拉索41继续拉动帘布6，使外补片结构2向下运动并最终从囊体1表面完全剥离，放气裂口31完全从外补片结构2下露出，囊体1内气体从放气裂口31中快速排出。

由于放气裂口31设置于内补片结构3上，且放气裂口31的尺寸小于窗口5的尺寸，因此，即使因放气过程中压力过大而使得放气裂口31扩大，也仅会损坏内补片结构3，而不会对囊体1造成影响，因此避免了可能在放气过程中出现的囊体1大面积撕裂。

回收浮空器之后，通过更换内补片结构3和拉动结构4，即可对放气结构进行重复利用。

本实用新型不仅适用于充有氦气和氢气等对气密性要求较高的浮空器，同时也可应用于充有热空气的浮空器。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种浮空器囊体快速放气结构，其特征在于：包括外补片结构(2)、内补片结构(3)、拉动结构(4)，囊体(1)上开设有窗口(5)，在囊体(1)的内表面所述窗口(5)上覆盖有尺寸大于窗口(5)尺寸的内补片结构(3)，所述内补片结构(3)上开设有尺寸小于所述窗口(5)尺寸的放气裂口(31)，在囊体(1)外表面的所述放气裂口(31)上密封覆盖有尺寸大于所述放气裂口(31)尺寸的外补片结构(2)，所述拉动结构(4)与所述外补片结构(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种浮空器囊体快速放气结构，其特征在于：所述外补片结构(2)的尺寸大于所述窗口(5)的尺寸。

3.根据权利要求1所述的一种浮空器囊体快速放气结构，其特征在于：所述浮空器囊体快速放气结构还包括帘布(6)，所述拉动结构(4)通过所述帘布(6)与所述外补片结构(2)连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种浮空器囊体快速放气结构，其特征在于：所述内补片结构(3)、外补片结构(2)通过胶接或熔接的方式覆盖所述窗口(5)。

5.根据权利要求1所述的一种浮空器囊体快速放气结构，其特征在于：所述放气裂口(31)为长宽比不小于2的长方形。

6.根据权利要求1所述的一种浮空器囊体快速放气结构，其特征在于：所述拉动结构(4)包括拉索(41)、绳索(42)和保险扣(43)；所述保险扣(43)一端与囊体(1)连接，另一端与绳索(42)连接；所述绳索(42)连接到所述拉索(41)两端之间的位置；所述拉索(41)一端与所述外补片结构(2)连接，另一端与设置在囊体(1)表面的电动执行机构连接或与地面固定设施连接；所述拉索(41)的承载强度大于所述绳索(42)或所述保险扣(43)的承载强度。

7.根据权利要求6所述的一种浮空器囊体快速放气结构，其特征在于：所述拉索(41)为纤维绳索。

8.根据权利要求6所述的一种浮空器囊体快速放气结构，其特征在于：所述保险扣(43)通过熔接或缝纫方式安装在囊体(1)上。