CN205952277U - 一种头锥及系留飞艇 - Google Patents

Abstract

公开了一种头锥及系留飞艇。该头锥包括：底环；头锥锁连接头；以及，多条辐条，所述辐条连接于所述底环与所述头锥锁连接头之间；其中，所述底环、头锥锁连接头和辐条中的至少其中之一为碳纤维杆。本实用新型提供的头锥将其底环、头锥锁连接头和/或辐条采用碳纤维杆，由于碳纤维复合材料具有高比强度、高比模量，在抗冲击、抗疲劳性能、减摩耐磨性能、耐腐蚀以及耐热性能方面都有显著优势，抗拉压强度非常高，是同等截面面积钢材的7～10倍，具有优良的力学性能，将头锥的至少部分结构采用碳纤维杆能够有效降低头锥的质量，提高头锥的结构强度。

Description

一种头锥及系留飞艇

技术领域

本实用新型涉及航空设备领域，更具体地，涉及一种头锥以及采用该头锥的系留飞艇。

背景技术

头锥是系留飞艇的主要部件，位于囊体前端，其主要作用是一方面为满足飞艇牵引和地面系留的需要，并将牵引和地面系留时的集中载荷较均匀的传递给囊体；另一方面为维持飞艇头部形状。

目前系留飞艇的头锥大多实用钢结构焊接成型。主要有底圆环、辐条、中央汇聚管、以及加强条组成，辐条通过中央汇聚管向外辐射，连接底圆环。其质量过大导致飞艇单位升力所能携带的有效载荷减少。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型要解决的问题是提供一种质量轻、结构强度高的头锥。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种头锥，包括：

底环；

头锥锁连接头；以及，

多条辐条，所述辐条连接于所述底环与所述头锥锁连接头之间；

其中，所述底环、头锥锁连接头和/或辐条为碳纤维杆。

优选地，所述碳纤维杆呈中空结构。

优选地，所述底环包括首尾相接的多条弧形的第一碳纤维杆。

优选地，相邻所述第一碳纤维杆之间经接头连接。

优选地，所述第一接头包括两端开口的第一管状部，相邻第一碳纤维杆的端头分别从所述第一管状部的两端开口插入所述第一管状部。

优选地，所述第一碳纤维杆的端头经胶层与所述第一管状部内壁粘接，所述胶层的厚度为1至3mm。

优选地，所述第一接头还包括与所述第一管状部的侧面连接的第二管状部，所述辐条的第一端插入所述第二管状部。

优选地，还包括第二接头，所述第二接头包括第三管状部，所述头锥锁连接头插入所述第三管状部远离所述底环的一端；

所述第二接头还包括设置于所述第三管状部外周壁上的与多条辐条对应设置的第四管状部，所述辐条上与其第一端相对的第二端分别插入所述第四管状部。

优选地，所述第四管状部相对于所述第三管状部倾斜设置。

优选地，所述多个第四管状部分别与对应的第二管状部共轴设置。

优选地，所述第一接头和/或所述第二接头为铝合金材料。

本实用新型还提供了一种系留飞艇，采用上述的头锥，提高了有效载重且结构强度高。

一种系留飞艇，包括飞艇囊体及如上所述的头锥，所述头锥连接于所述飞艇囊体的头。

本实用新型提供的头锥将其底环、头锥锁连接头和辐条中至少其中之一采用碳纤维杆，由于碳纤维复合材料具有高比强度、高比模量，在抗冲击、抗疲劳性能、减摩耐磨性能、耐腐蚀以及耐热性能方面都有显著优势，抗拉压强度非常高，是同等截面面积钢材的7～10倍，具有优良的力学性能，将头锥的至少部分结构采用碳纤维杆能够有效降低头锥的质量，提高头锥的结构强度。

本实用新型提供的系留飞艇采用上述的头锥，有效提高系留飞艇的结构强度及载重能力。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出根据本实用新型实施例的头锥的结构示意图；

图2示出根据本实用新型实施例的头锥的俯视图；

图3示出根据本实用新型实施例的第一碳纤维杆与第一接头连接处的局部剖视图；

图4示出根据本实用新型实施例的头锥的第一接头的结构示意图；

图5示出根据本实用新型实施例的头锥的第二接头的结构示意图。

图中，1、底环；11、第一碳纤维杆；2、头锥锁连接头；3、辐条；4、第一接头；41、第一管状部；411、间隔部；42、第二管状部；5、第二接头；51、第三管状部；52、第四管状部；6、胶层。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

应当理解，在描述某个结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将该结构翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形，本文将采用“A直接在B上面”或“A在B上面并与之邻接”的表述方式。

本实用新型提供了一种头锥，包括：

底环；

头锥锁连接头；以及，

多条辐条，辐条连接于底环与头锥锁连接头之间；

其中，底环、头锥锁连接头和/或辐条为碳纤维杆。

本实用新型提供的头锥将其底环、头锥锁连接头和/或辐条采用碳纤维杆，由于碳纤维复合材料具有高比强度、高比模量，在抗冲击、抗疲劳性能、减摩耐磨性能、耐腐蚀以及耐热性能方面都有显著优势，抗拉压强度非常高，是同等截面面积钢材的7～10倍，具有优良的力学性能，将头锥的至少部分结构采用碳纤维杆能够有效降低头锥的质量，提高头锥的结构强度。

下面结合图1至图5具体说明本实用新型的头锥的实施例。

如图1和图2所示，本实施例提供的头锥包括底环1、头锥锁连接头2以及多条辐条3。底环1用于与系留飞艇囊体的头部连接，头锥锁连接头2用于与锚泊架上的头锥锁连接，以将系留飞艇锚泊。辐条3的数量不限，可根据系留飞艇的尺寸及结构强度要求等因素进行设定。

其中，底环1、头锥锁连接头2以及辐条3至少其中之一采用碳纤维杆，从而有效降低头锥的质量。在一个优选实施例中，底环1、头锥锁连接头2以及辐条3均采用碳纤维杆，如此，与同样尺寸的钢结构头锥相比，本实施例提供的头锥质量大幅降低75％左右。

在进一步的实施例中，碳纤维杆呈中空结构，进一步提高结构强度，降低头锥质量。

在进一步的实施例中，底环1包括首尾相接的多条第一碳纤维杆11，由于多条第一碳纤维杆11需要围成环形，为方便组装，第一碳纤维杆11设置成弧形，可进行特别定制。

进一步的，相邻第一碳纤维杆11之间经第一接头4连接。如图4所示，第一接头4包括两端开口的第一管状部41，相邻两个第一碳纤维杆11的端头分别插入第一管状部41的两端开口。在一个优选实施例中，为方便组装，第一管状部41也呈圆弧形，可进行特别定制。为组装方便，防止相邻第一碳纤维杆11的相互干扰，第一管状部41内设置间隔部411，以将相邻第一碳纤维杆11的端部隔开。

第一碳纤维杆11与第一接头4的固定方式不限，能够方便两者之间的连接即可，例如粘接、卡接、过盈配合等。在一个优选实施例中，如图3所示，第一碳纤维杆11的端头经胶层6与第一管状部41内壁粘接，胶层6的厚度优选为1至3mm，进一步优选为2mm，能够达到较优的连接强度。

第一碳纤维杆11与第一管状部41的具体粘接过程为：

1、把制备好的第一碳纤维杆11的两端以及对应的第一接头4的第一管状部41内表面打磨光滑。

2、配制按一定比例调制的粘接胶。

3、把粘接胶分别涂在第一管状部41内表面和以及打磨好的第一碳纤维杆11两端，厚度约2mm，快速把第一碳纤维杆11插入第一管状部41内，均匀转动使粘接胶分布均匀，把溢出的胶用酒精纸擦拭干净。

4、在常温下静置72小时固化成型。

进一步的，辐条3采用第二碳纤维杆。

进一步的，第一接头4还包括与第一管状部41的侧面连接的第二管状部42，辐条3的第一端插入第二管状部42内，当然，辐条3与第二管状部42的固定方式不限，能够方便两者之间的连接即可，例如粘接、卡接、过盈配合等。

进一步的，头锥锁连接头2采用第三碳纤维杆。

在进一步的实施例中，还包括第二接头5，如图5所示，第二接头5包括第三管状部51，头锥锁连接头2从第三管状部51远离所述底环1的一端插入第三管状部51内，当然，头锥锁连接头2与第三管状部51的固定方式不限，能够方便两者之间的连接即可，例如粘接、卡接、过盈配合等。

第二接头5还包括设置于第三管状部51外周壁上的与多条辐条3对应设置的第四管状部52，优选的，第四管状部52沿圆周方向等角度分布于第三管状部51的外周壁上。辐条3上与其第一端相对的第二端插入与其对应的第四管状部52。本实施例中，第四管状部52相对于第三管状部51倾斜设置。当然，辐条3与第四管状部52的固定方式不限，能够方便两者之间的连接即可，例如粘接、卡接、过盈配合等。

进一步优选的，第四管状部52的轴线和与其对应的第二管状部42的轴线重合，方便辐条3的安装，避免辐条3因弯曲导致内应力的存在而影响头锥的结构强度。另外，在本实施例中，第一碳纤维杆11、第一接头4及第四管状部52的数量是对应相同的。

在进一步的优选实施例中，第一接头4和/或第二接头5采用高强度的铝合金材料，铝合金材料强度比较高，具有良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能，并且重量较轻，进一步降低了头锥的重量。

本实用新型还提供了一种系留飞艇，其采用如上所述的头锥，连接于飞艇囊体的头部。由于采用结构强度更高且质量更轻的头锥，能够有效提高系留飞艇的结构强度及载重能力。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

同时，应当理解，示例实施例被提供，以使本公开是全面的，并将其范围充分传达给本领域技术人员。很多特定细节(例如特定部件、设备和方法的示例)被给出以提供对本公开的全面理解。本领域技术人员将明白，不需要采用特定细节，示例实施例可以以很多不同的形式被实施，并且示例实施例不应被理解为限制本公开的范围。在一些示例实施例中，众所周知的设备结构以及众所周知的技术没有详细描述。

当一元件或层被提及为在另一元件或层“上”、“被接合到”、“被连接到”或“被联接到”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、被直接接合、连接或联接到另一元件或层，或者可存在中间元件或层。相比之下，当一元件被提及为“直接”在另一元件或层“上”、“直接被接合到”、“直接被连接到”或“直接被联接到”另一元件或层时，可不存在中间元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应该以相似方式被解释(例如，“之间”与“直接在之间”，“邻近”与“直接邻近”等)。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多关联的所列项目中的任一或全部组合。

虽然术语第一、第二、第三等在此可被用于描述各个元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应该被这些术语限制。这些术语可仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一元件、区域、层或区段区分开。诸如“第一”、“第二”的术语和其它数值术语当在此使用时不意味着次序或顺序，除非上下文明确指出。因而，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可被称为第二元件、部件、区域、层或区段，而不背离示例实施例的教导。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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 (12)

1.一种头锥，其特征在于，包括：

底环；

头锥锁连接头；以及，

多条辐条，所述辐条连接于所述底环与所述头锥锁连接头之间；

其中，所述底环、头锥锁连接头和辐条中的至少其中之一为碳纤维杆。

2.根据权利要求1所述的头锥，其特征在于，所述碳纤维杆呈中空结构。

3.根据权利要求1或2所述的头锥，其特征在于，所述底环包括首尾相接的多条弧形的第一碳纤维杆。

4.根据权利要求3所述的头锥，其特征在于，相邻所述第一碳纤维杆之间经第一接头连接。

5.根据权利要求4所述的头锥，其特征在于，所述第一接头包括两端开口的第一管状部，相邻第一碳纤维杆的端头分别从所述第一管状部的两端开口插入所述第一管状部。

6.根据权利要求5所述的头锥，其特征在于，所述第一碳纤维杆的端头经胶层与所述第一管状部内壁粘接，所述胶层的厚度为1至3mm。

7.根据权利要求5所述的头锥，其特征在于，所述第一接头还包括与所述第一管状部的侧面连接的第二管状部，所述辐条的第一端插入所述第二管状部。

8.根据权利要求7所述的头锥，其特征在于，还包括第二接头，所述第二接头包括第三管状部，所述头锥锁连接头插入所述第三管状部远离所述底环的一端；

所述第二接头还包括设置于所述第三管状部外周壁上的与多条辐条对应设置的多条第四管状部，所述辐条上与其第一端相对的第二端分别插入所述第四管状部。

9.根据权利要求8所述的头锥，其特征在于，所述第四管状部相对 于所述第三管状部倾斜设置。

10.根据权利要求8所述的头锥，其特征在于，所述多个第四管状部分别与对应的第二管状部共轴设置。

11.根据权利要求8所述的头锥，其特征在于，所述第一接头和/或所述第二接头为铝合金材料。

12.一种系留飞艇，包括飞艇囊体，其特征在于，还包括如权利要求1至11任一项所述的头锥，所述头锥连接于所述飞艇囊体的头部。