一种基于连续抛洒压舱物的平流层飞艇上升方法技术

一种基于连续抛洒压舱物的平流层飞艇上升方法，涉及飞艇。在上升过程中，通过抛洒压舱物和排气，依靠静浮力实现上升，在整个上升过程的任意时刻均保持静浮力始终与飞艇重力近似相等；上升速度V控制在0＜V≤10m/s，分为加速阶段、匀速阶段和减速阶段，其中以匀速阶段为主；飞艇内外压差始终保持在200～1000Pa；上升过程的执行方式分为两个阶段：1)排气和抛洒压舱物上升阶段；2)完全排气上升阶段。飞艇上升仅需依靠静浮力，不需要推进系统提供垂直方向的升力，可将飞艇平稳上升至平流层下部，并在上升过程中保证气囊内外压差维持在制定范围内的一种基于连续抛洒压舱物的平流层飞艇上升方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于连续抛洒压舱物的平流层飞艇上升方法
本专利技术涉及飞艇，尤其是涉及工作在平流层下部(高度10～20km)的一种基于连续抛洒压舱物的平流层飞艇上升方法。
技术介绍
升降控制是平流层巨型飞艇的关键技术，但这一技术目前还不成熟(张伟.大型载重飞艇的升力控制方法探索[J].科技传播.2014,(12):181-182)。平流层巨型飞艇升降控制的难点在于：第一，飞艇体积、质量巨大，而发动机推力有限，无法满足上升速度的要求；第二，飞艇升降过程中，为维持飞艇形状，内外压差必须控制在非常严格的范围内；第三，飞艇升降过程中的热力学效应进一步加大了控制的难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供飞艇上升仅需依靠静浮力，不需要推进系统提供垂直方向的升力，可以将飞艇平稳上升至平流层下部，并在上升过程中保证气囊内外压差维持在制定范围内的一种基于连续抛洒压舱物的平流层飞艇上升方法。本专利技术包括以下步骤：1)在上升过程中，通过抛洒压舱物和排气，依靠静浮力实现上升，在整个上升过程的任意时刻均保持静浮力始终与飞艇重力近似相等，即sqb;&Sigma本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于连续抛洒压舱物的平流层飞艇上升方法，其特征在于包括以下步骤：1)在上升过程中，通过抛洒压舱物和排气，依靠静浮力实现上升，在整个上升过程的任意时刻均保持静浮力始终与飞艇重力近似相等，即Fbuoyancy(t)≈Mg=[Σi=1kmair(t)+Σj=1nmgas(t)+mstruct+mballast]g---(1)]]>式(1)中，Fbuoyancy(t)表示飞艇的静浮力；飞艇的总质量为M，表示空气囊总质量，k表示空气囊个数；表示主气囊(浮升气体气囊)总质量，n表示浮升气体气囊个数；mstruct表示飞艇有效结构质量；mballast表示压舱物质量；式(1...

【技术特征摘要】
1.一种基于连续抛洒压舱物的平流层飞艇上升方法，其特征在于包括以下步骤：1)在上升过程中，通过抛洒压舱物和排气，依靠静浮力实现上升，在整个上升过程的任意时刻均保持静浮力始终与飞艇重力近似相等，即式(1)中，Fbuoyancy(t)表示飞艇的静浮力；飞艇的总质量为M，表示空气囊总质量，k表示空气囊个数；表示主气囊即浮升气体气囊的总质量，n表示浮升气体气囊个数；mstruct表示飞艇有效结构质量；mballast表示压舱物质量；式(1)保证飞艇大部分时间里按指定速度匀速上升，由计算机根据飞艇当前高度、垂直方向速度、当前高度大气密度控制抛洒压舱物和排气的速率，再利用式(1)两端的细微差别，控制飞艇的加速和减速；2)在上升过程中，上升速度V控制在0＜V≤10m/s，分为加速阶段、匀速阶段和减速阶段，其中以匀速阶段为主，在加速阶段，Fbuoyancy(t)＞Mg；在减速阶段，Fbuoyancy(t)＜Mg；飞艇内外压差始终保持在200～1000Pa；3)上升过程的执行方式分为两个阶段：(1)排气和抛洒压舱物上升阶段；在初始时刻，各阀门都处于关闭状态，通过压差传感器测量当前压差，并判断当前压差是否与压差参考轨迹接近，以此决定是否需要排放空气使压差产生变化，达到维持压差平衡的目的，若需要排气，则通过艇载计算机控制调节空气囊阀门的开闭和开度，精细调节排气的速率，确保压差维持在参考轨迹附近，同时排放空气会使飞艇总质量减少，受到的净浮力增大从而获得上升速度，通过速度传感器测量当前速度，并判断当前上升速度是否与速度参考轨迹接近，以此决定是否需要抛洒压舱物加速，若需要加速，则通过艇载计算机控制调节各压载舱阀门，精细调节抛洒压舱物的速率，确保速度维...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰维瑶，洪陆合，林献武，金辉宇，乔继辉，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35