三轴椭球飞艇制造技术

本发明专利技术提供了一种三轴椭球飞艇，包括：囊体，作为搭载平台，并产生飞行力供三轴椭球飞艇飞行；两个动力推进器，分别设置于所述囊体的下方，该动力推进器用于产生并传递推进力至所述囊体，实现所述三轴椭球飞艇的偏航；以及俯仰控制机构，位于所述囊体的下方，包括滑轨和滑块，所述滑块在滑轨上滑动，实现所述三轴椭球飞艇的俯仰控制。本发明专利技术的飞艇为三轴椭球结构，通过动力推进器差动控制实现飞艇偏航，通过滑动实现飞艇的俯仰，能够实现三轴椭球飞艇的偏航和俯仰控制。

Three axis ellipsoid airship

The invention provides a three axis ellipsoid airship, which includes a capsule, as a carrying platform, and produces a flying force for the three axis ellipsoid airship, and two power thrusters, respectively set below the capsule, which are used to produce and transfer the propulsion force to the capsule to achieve the deviation of the three axis ellipsoid airship. The navigation, and the pitching control mechanism, located below the capsule, including slide rails and sliders, slide on the slide rail to realize the pitching control of the three axis ellipsoid airship. The airship of the invention is the three axis ellipsoid structure, and the yaw is yaw through the dynamic propeller differential control, and the pitch of the airship is realized by sliding. The yaw can be controlled by the yaw and pitching of the three axis ellipsoid airship.

【技术实现步骤摘要】
三轴椭球飞艇
本专利技术涉及飞艇领域，尤其涉及一种三轴椭球飞艇。
技术介绍
经过多年来对飞艇的探索实践，人们逐渐意识到，飞艇的外形将对飞艇的整体性能产生重要的影响。传统的飞艇外形接近于流线形绕纵轴旋转所得旋成体，这种外形被认为是兼顾空气动力学、静升力和结构要求的最佳折中。但是，随着近年来飞艇任务的多元化、长期化以及复杂化，传统的飞艇外形很难同时满足所有要求，因此，不断有人尝试着对飞艇的外形进行改进。三轴椭球飞艇(Three-axisellipsoidairship)属于非传统构形飞艇的一种，采用高动升力外形设计，与传统构形飞艇的飞行性能对比后可以发现，在体积相同的情况下，三轴椭球飞艇外形气动升力较大，可以提供更大的有效载荷能力、可操纵性好，更有利于长航时飞行，是一种适合于执行中低空巡航飞行任务的浮空飞行器。另外一种非传统构形飞艇，也是与本专利技术最接近的一项现有技术，是采用三囊体构形的混合式飞艇(Hybridairship)，其中比较有名的是Airlander10混合式飞艇。该技术使用时利用三个并列囊体提供飞行所需升力，利用硬式尾翼提供飞艇的偏航和俯仰控制，可以进行大载重长航时飞行。在实现本专利技术的过程中，申请人发现上述现有技术存在如下技术缺陷：(1)三囊体构形飞艇采用硬式尾翼作为飞艇俯仰及偏航的操控面，当飞艇体积进一步增大时，尾翼的重量将成倍增加，极大的降低了飞艇的载重能力；(2)在三囊体构形飞艇囊体交汇位置，囊体曲率变化较大，太阳能电池阵无法整体铺装，不利于实现跨昼夜长航时飞行。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种三轴椭球飞艇，以解决上述的至少一项技术问题。(二)技术方案本专利技术提供了一种三轴椭球飞艇，包括：囊体，作为搭载平台，并产生飞行力供三轴椭球飞艇飞行；两个动力推进器，分别设置于所述囊体的下方，该动力推进器用于产生并传递推进力至所述囊体，实现所述三轴椭球飞艇的偏航；以及俯仰控制机构，位于所述囊体的下方，包括滑轨和滑块，所述滑块在滑轨上滑动，实现所述三轴椭球飞艇的俯仰控制。在本专利技术的一些实施例中，所述囊体包括：一个或多个气囊，用于充入产生浮力和升力的气体；以及至少一片内部保形隔层，沿所述气囊的长轴方向设置于所述气囊的内部，将气囊内部分为多个气室，用于维持所述三轴椭球飞艇的气动外形，传递所述动力推进器、吊舱的力。在本专利技术的一些实施例中，所述气囊的上表面曲率一致，用于安装太阳能电池阵。在本专利技术的一些实施例中，所述俯仰控制机构还包括：安装支架，其位于所述滑轨的两端，与所述囊体的下方相连；以及齿轮齿条机构，用于控制所述滑块在所述滑轨上滑动。在本专利技术的一些实施例中，所述内部保形隔层上设置有减重透气孔，用于减小该内部保形隔层的自重，并维持所述气囊内部各气室的气体连通。在本专利技术的一些实施例中，还包括设置于所述囊体的下方的吊舱，包括：过渡架，与囊体的下方相连；多个连接耳片，设置于所述过渡架上；以及舱体，与所述连接耳片相连，其中放置有遥控测控装置。在本专利技术的一些实施例中，还包括：设置于所述吊舱的下方的起落架，包括：固定杆，一端与所述吊舱的下方连接；缓冲器，位于所述固定杆的另一端，用于在飞行过程中吸收冲击能量；以及底部脚轮，安装于所述缓冲器的下方，便于所述三轴椭球飞艇的移动。在本专利技术的一些实施例中，还包括控制系统，用于发送差动信号至动力推进器，实现所述三轴椭球飞艇的偏航；以及发送动作信号至所述齿轮齿条机构，使得所述滑块滑动至滑轨上的预定位置。在本专利技术的一些实施例中，该气囊和内部保形隔层均采用带织物的柔性材料热合而成。在本专利技术的一些实施例中，所述吊舱沿囊体的长轴方向上的部分结构被去除，形成一供所述滑块穿梭的空区。(三)有益效果本专利技术的三轴椭球飞艇，相较于现有技术，至少具有以下优点：1、通过动力推进器差动控制实现飞艇偏航，通过滑动实现飞艇的俯仰，能够实现三轴椭球飞艇的偏航和俯仰控制。2、气囊的上表面曲率一致，可以安装太阳能电池阵，为飞艇提供长时间地跨昼夜飞行的能力。3、本专利技术的三轴椭球飞艇为无尾翼构形设计，当飞艇尺度增大时，可以显著的减少飞艇的结构重量。附图说明图1为本专利技术实施例的三轴椭球飞艇的结构示意图。图2为本专利技术一具体实施例的三轴椭球飞艇的结构示意图。图3为本专利技术实施例的吊舱的结构示意图。图4为本专利技术实施例的起落架的结构示意图。图5为本专利技术实施例的囊体的结构示意图。图6为本专利技术实施例的俯仰控制机构的结构示意图。图7为本专利技术实施例的动力推进器的结构示意图。【符号说明】1-囊体11-气囊12-内部保形隔层2-吊舱21-舱体22-过渡架23-连接耳片3-动力推进器4-俯仰控制机构41-滑轨42-滑块43-安装支架5-起落架51-固定杆52-缓冲器53-底部脚轮具体实施方式现有技术中的三轴椭球飞艇一般都具有尾翼设计，而且难以实现飞艇偏航的俯仰，有鉴于此，本专利技术提供了一种三轴椭球飞艇，通过动力推进器差动控制实现飞艇偏航，通过滑动实现飞艇的俯仰控制，能够轻易实现三轴椭球飞艇的偏航和俯仰控制。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术实施例提供了一种三轴椭球飞艇，图1为本专利技术实施例的三轴椭球飞艇的结构示意图，如图1所示，该三轴椭球飞艇包括：囊体1、两个动力推进器3和俯仰控制机构4。囊体1，作为搭载平台，并产生飞行力供三轴椭球飞艇飞行；两个动力推进器3，分别设置于所述囊体1的下方，该动力推进器3用于产生并传递推进力至所述囊体1，实现所述三轴椭球飞艇的偏航；以及俯仰控制机构4，位于所述囊体1的下方，包括滑轨41和滑块42，所述滑块42在滑轨41上滑动，实现所述三轴椭球飞艇的俯仰控制。如此，本专利技术的软式电动的三轴椭球飞艇无需尾翼设计，通过动力推进器3差动控制实现飞艇偏航，通过滑动实现飞艇的俯仰，能够轻易实现三轴椭球飞艇的偏航和俯仰控制。接着就结合一具体实施例对该三轴椭球飞艇进行详细描述。图2为本专利技术一具体实施例的三轴椭球飞艇的结构示意图，如图2所示，该三轴椭球飞艇相较于图1还具有吊舱2和起落架5。吊舱2设置于所述囊体1的下方，图3为本专利技术实施例的吊舱的结构示意图，如图3所示，该吊舱2可以包括过渡架22、多个连接耳片23和舱体21。吊舱2可以采用中低空飞艇常用的船形结构形式。过渡架22，与囊体1的下方相连，从而将该吊舱2与囊体1相连。多个连接耳片23，设置于所述过渡架22上。舱体21，与所述连接耳片23相连。这样，吊舱2与飞艇囊体1通过过渡架22连接，将过渡架22通过连接耳片23绑定在囊体1上，吊舱2即可与囊体1相连。其中舱体21中可以放置有遥控测控装置，实现与地面控制中心的通信。另外，为了减轻舱体21的重量，可以使用木结构制作舱体21，碳纤板进行局部加强。由于舱体21中放置了重量较重的遥控测控装置，吊舱2优选安装在飞艇囊体1重心的正下方位置。图4为本专利技术实施例的起落架的结构示意图，如图4所示，起落架5主要用于辅助飞艇的起飞和着陆过程，降低风险，还可以辅助飞艇进行转场移动。起落架5安装在吊舱2的下方，可以包括固定杆51、固定杆51和底部脚轮53。固定杆51的一端可以通过螺钉与所述吊舱2的下方连接，作为主要的传力部件，另一端与缓冲器52相连。缓冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三轴椭球飞艇，包括：囊体，作为搭载平台，并产生飞行力供三轴椭球飞艇飞行；两个动力推进器，分别设置于所述囊体的下方，该动力推进器用于产生并传递推进力至所述囊体，实现所述三轴椭球飞艇的偏航；以及俯仰控制机构，位于所述囊体的下方，包括滑轨和滑块，所述滑块在滑轨上滑动，实现所述三轴椭球飞艇的俯仰控制。

【技术特征摘要】
1.一种三轴椭球飞艇，包括：囊体，作为搭载平台，并产生飞行力供三轴椭球飞艇飞行；两个动力推进器，分别设置于所述囊体的下方，该动力推进器用于产生并传递推进力至所述囊体，实现所述三轴椭球飞艇的偏航；以及俯仰控制机构，位于所述囊体的下方，包括滑轨和滑块，所述滑块在滑轨上滑动，实现所述三轴椭球飞艇的俯仰控制。2.根据权利要求1所述的三轴椭球飞艇，其中，所述囊体包括：一个或多个气囊，用于充入产生浮力和升力的气体；以及至少一片内部保形隔层，沿所述气囊的长轴方向设置于所述气囊的内部，将气囊内部分为多个气室，用于维持所述三轴椭球飞艇的气动外形，传递所述动力推进器、吊舱的力。3.根据权利要求2所述的三轴椭球飞艇，其中，所述气囊的上表面曲率一致，用于安装太阳能电池阵。4.根据权利要求1所述的三轴椭球飞艇，其中，所述俯仰控制机构还包括：安装支架，其位于所述滑轨的两端，与所述囊体的下方相连；以及齿轮齿条机构，用于控制所述滑块在所述滑轨上滑动。5.根据权利要求2所述的三轴椭球飞艇，其中，所述内部保形隔层上设置有减重透气孔，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫峰，杨燕初，才晶晶，秦玉梅，付强，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11