具有局部气囊的平流层提升系统技术方案

公开了具有局部气囊的平流层提升系统。本发明专利技术涉及一种可变提升装置(1)，其特征在于，该可变提升装置(1)包括：容纳空气的加压密闭壳体(2)；设置在所述加压密闭壳体(2)内部的第一密闭气囊(3)，所述第一密闭气囊(3)容纳密度低于空气密度的加压气体，所述第一密闭气囊(3)包括用于对所述第一密闭气囊(3)进行穿孔的穿孔装置。孔装置。孔装置。

【技术实现步骤摘要】
具有局部气囊的平流层提升系统


[0001]本专利技术涉及可变提升装置的领域，该可变提升装置使用比空气轻的气体升高到大气中。更具体地，本专利技术涉及可变提升装置的提升和上升飞行阶段策略，该可变提升装置设有一个用于存储加压空气的储罐和另一个用于存储比空气轻的加压气体(例如，氦、氖、甲烷、乙烷和氢气)的储罐。在下文中，密度低于空气密度的气体将被称为提升气体。

技术介绍

[0002]可变提升装置可以解释为具有加压柔性外壳(jacket)的平流层飞船平台(被称为“飞艇”)。
[0003]传统上，在起飞阶段，可变提升装置主要以空气来填充，提升气体与空气是分开的，并且占用了小于20％的体积。在上升阶段，空气被排出，并且提升气体膨胀以填充可变提升装置的所有体积。
[0004]当前，该上升阶段可以通过三种方式达成：
[0005]‑
放气提升技术(deflated lift technique)，该放气提升技术提供了以下可变提升装置，该可变提升装置在起飞时仅包含提升气体。由于没有空气储罐，可变提升装置的总重量大大减少。该方法在气象学领域特别受欢迎。然而，放气提升方法不适用于在外壳上包括设备(例如，发动机或太阳能发电机)的可变提升装置，所述设备需要固定系统的相对刚性的支承件。
[0006]‑
空气气囊法(air ballonet method)，该空气气囊法提供了以下可变提升装置，该可变提升装置设有旨在包含提升气体的主外壳以及包含在该主外壳内部的旨在包含空气的密闭气囊。在上升阶段，密闭气囊将其所包含的空气排空到外部环境中，并且提升气体膨胀，因此占据了密闭气囊释放的体积。但是，由于可变提升装置必须包含两个储罐，因此空气气囊法是相对重的方法。另外，该方法还存在某些风险，例如，在密闭气囊中有泄漏的情况下空气会污染提升气体的风险，或者甚至是在存在未固定在主外壳上的空密闭气囊的情况下扰乱操纵性(manoeuvrability)的风险。
[0007]‑
提升气体气囊法(lift gas ballonet method)，该提升气体气囊法提供了以下可变提升装置，该可变提升装置设有旨在包含空气的主外壳以及包含在该主外壳内部的旨在包含提升气体的密闭气囊。然而，已经出现了该可变提升装置的布局问题，并且可以指出一些风险，例如与密闭气囊可能损坏相关的泄漏的风险。尽管该方法在航空领域受到欢迎，但与空气气囊法一样，它仍然是一种相对重的方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术目的在于通过提出一种可变提升装置来减轻上述全部或一些问题，该可变提升装置包括旨在包含空气的主外壳以及被包含在该主外壳中的旨在包含提升气体的一个或两个密闭气囊。在使用两个密闭气囊的情况下，它们被流体地连接到彼此，以便允许提升气体的交换。
[0009]为此，本专利技术的主题是一种可变提升装置，其特征在于，所述可变提升装置包括：
[0010]‑
加压密闭壳体，加压密闭壳体容纳空气；
[0011]‑
第一密闭气囊，第一密闭气囊设置在加压密闭壳体的内部，第一密闭气囊容纳密度低于空气密度的加压气体，第一密闭气囊包括用于对第一密闭气囊进行穿孔的穿孔装置。
[0012]根据本专利技术的一个方面，该可变提升装置包括第二密闭气囊，该第二密闭气囊设置在加压密闭壳体内部并流体地连接至第一密闭气囊。
[0013]根据本专利技术的一个方面，加压密闭壳体包括船头，并且第一密闭气囊抵靠加压密闭壳体的船头的内面设置。
[0014]根据本专利技术的一方面，加压密闭壳体包括顶表面，并且第二密闭气囊抵靠加压密闭壳体的顶表面设置。
[0015]根据本专利技术的一方面，密闭壳体包括船尾，并且至少一个排气阀抵靠加压密闭壳体的船尾设置。
[0016]根据本专利技术的一个方面，第一密闭气囊由塑料材料制成。
[0017]根据本专利技术的一个方面，加压密闭壳体包括用于第一密闭气囊的缩回装置，并且用于第一密闭气囊的缩回装置包括与加压密闭壳体的船头的内面直接接触的卷绕器，用于第一密闭气囊的缩回装置包括有线连接件，有线连接件的第一端e1与卷绕器接触，并且第二端e2与第一密闭气囊接触。
[0018]根据本专利技术的一个方面，该可变提升装置沿第一纵向轴线A1延伸，并且包括抵靠该可变提升装置设置的附加倾斜装置。
[0019]根据本专利技术的一个方面，该附加倾斜装置具有沿纵向轴线A1从平衡位置P1到缩回位置P2的横向移动性。
[0020]根据本专利技术的一个方面，用于对第一密闭气囊进行穿孔的穿孔装置是使用控制器来致动的。
[0021]根据本专利技术的一个方面，第一密闭气囊是能够更换的。
附图说明
[0022]通过阅读以示例方式给出的实施方式的详细描述，将更好地理解本专利技术并且其它优点将显现，该描述由附图例示，其中：
[0023]图1表示根据本专利技术的可变提升装置的示意图；
[0024]图2表示根据本专利技术的可变提升装置在上升阶段开始时的示意图；
[0025]图3表示根据本专利技术的可变提升装置在提前的上升阶段的示意图；
[0026]图4表示根据本专利技术的变型的可变提升装置的示意图；
[0027]图5表示根据本专利技术的用于可变提升装置内部的第一密闭气囊的缩回装置的示意图。
[0028]为清楚起见，在不同的附图中相同的元件将具有相同的附图标记。
具体实施方式
[0029]在本说明书中，术语“提升气体”表示密度低于空气密度的任何气体。作为示例，它
可以是氦、氖、甲烷、乙烷或氢。
[0030]在本说明书中，术语“船头(bow)”可以被解释成可变提升装置的鼻部或前面。相反，术语“船尾(stern)”表示可变提升装置的尾部或后面。
[0031]图1表示根据本专利技术的可变提升装置1的实施方式的示意图。在航空领域，与可变提升装置的整体质量有直接联系的重量是飞行员必须抵抗的力量之一。对于可变提升装置的上升阶段更是如此。
[0032]根据本专利技术的可变提升装置1由密闭外壳2组成。该密闭壳体2完全充满了空气。此外，密闭壳体2包括设置在密闭壳体2内部的第一密闭气囊3和第二密闭气囊4，从而容纳加压的提升气体。第一密闭气囊3抵靠密闭壳体2的船头5的内面52设置。实际上，可变提升装置1包括船头5和船尾6，船头5可以被限定成在空气流的流动方向(即，平行于可变提升装置的纵向轴线A1)上的前部部分，船尾6可以被限定成与拉动方向相反的部分，或者换言之，是在被视为平行于纵向轴线A1的空气流的流动方向上的后部。因此，第一密闭气囊3抵靠船头5的内面52并且在密闭壳体2的内部设置。第二密闭气囊4抵靠密闭壳体2的顶表面22设置。
[0033]设置在密闭壳体2内部的第二密闭气囊4与第一密闭气囊3流体地连接。事实上，接合部32确保了第一密闭气囊3与第二密闭气囊4之间的流体连接。以这种方式，包含在第二密闭气囊4中的提升气体可以通过该接合部32流至第一密闭气囊3。
[0034]第一密闭气囊3和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变提升装置(1)，其特征在于，所述可变提升装置(1)包括：
‑
加压密闭壳体(2)，所述加压密闭壳体(2)容纳空气；
‑
第一密闭气囊(3)，所述第一密闭气囊(3)设置在所述加压密闭壳体(2)的内部，所述第一密闭气囊(3)容纳密度低于空气密度的加压气体，所述第一密闭气囊(3)包括用于对所述第一密闭气囊(3)进行穿孔的穿孔装置(34)，所述第一密闭气囊(3)被构造成将密度低于空气密度的所述加压气体释放到所述加压密闭壳体(2)中。2.根据权利要求1所述的可变提升装置(1)，其中，所述可变提升装置(1)包括第二密闭气囊(4)，所述第二密闭气囊(4)设置在所述加压密闭壳体(2)的内部并流体地连接至所述第一密闭气囊(3)。3.根据权利要求2所述的可变提升装置(1)，其中，所述加压密闭壳体(2)包括顶表面(22)，所述第二密闭气囊(4)抵靠所述加压密闭壳体(2)的所述顶表面(22)设置。4.根据权利要求1至3中任一项所述的可变提升装置(1)，其中，所述加压密闭壳体(2)包括船头(5)，所述第一密闭气囊(3)抵靠所述加压密闭壳体(2)的所述船头(5)的内面(52)设置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的可变提升装置(1)，其中，所述加压密闭壳体(2)包括船尾(6)，至少一个排气阀(62)抵靠所述加压密闭壳体(2)的所述船尾...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：台利斯公司，
类型：发明
国别省市：