【技术实现步骤摘要】
本技术属于航空工程。
技术介绍
1、浮空飞行器利用内充轻于空气气体的气球浮力产生升力，在节约能源上远远优于利用动力产生升力的各类飞行器。浮空飞行器，需要体积庞大的气球，因此其顶部便于安装众多太阳能电池，充分利用太阳能。
2、氢气是密度最小的气体，作为产生最大浮力，氢气球是浮空飞行器首选的气球。氦气球则仅次于氢气球。
3、但是由于产生浮力的氢气不够安全，使用氦气产生浮力成本又昂贵，加之氦气是中国许多重要
都必须使用的稀缺资源，中国仅仅拥有0.1％的世界氦气资源，美国则拥有世界氦气资源的52％。因此在改进安全措施的前提下使用氢气产生浮力的浮空飞行器就成为新的重要技术方向。
4、此外，氢气球中作为产生浮力的氢气本身，又是一种可以转化为电能的新能源。也就是说氢气球除了产生浮力外，还具有储存能量的功能。
5、就运输工具消耗能量的问题来说，非轨道自由运动交通工具都需要储能载体携带能量，单位重量能量密度成为储能载体、交通工具性能重要指标。目前自由交通工具储能载体仍以汽油等石油制品具有最高能量密度。但氢气的储能效率实际上远高于汽油。1kg氢气燃烧值为14.3万千焦耳，超过汽油3倍，加之电能效率是汽油效率4倍以上，故氢气储能有效能量密度至少是汽油十多倍。然而氢气占用的巨大体积以及容纳氢气气囊的潜在巨大危险，限制了其在地面交通工具中的应用。使用电能的飞行器，应当可用浮空氢气球作为储能载体，通过飞行器中的燃料电池提供电能，但氢气球燃烧爆炸的危险依然限制了它的应用。
6、运用氢能的氢储能
技术实现思路
1、要解决的技术问题：
2、本技术主要解决发技术问题，就是采用一定的安全保护技术措施，解决氢气球因泄露和易燃引起事故的危险，制作一种安全的氢气球，取代成本昂贵的氦气球，并具备储存能量的功能。
3、本技术设计的“换气保护、外包副气囊的安全氢气球”，将以往置于氢气囊内部的调节浮力副气囊改置于氢气囊外部，作为防止氢气囊膜受外界损伤的保护层，再设置氢气球故障信息测量，故障状态更换副气囊气体、抽出氢气的保护，可以保障采用本技术的飞行器正常运行与故障状态的安全。使高效安全地运用氢气产生浮力、顶部装设太阳能电池、以氢气储存太阳能的飞行器，得到各种广泛的实际应用。
4、自氢气球退出应用技术以来，仍然有不少对改进氢气球安全性的其他各种探索，虽然至今均未进入实用性应用，还是应对其评述并与本申请
技术实现思路
对比。
5、[1]改进氢气球安全性的其他各种探索中具有代表性的有：
6、①技术抗静电安全氢气球cn03213560.2申请日期20030604，
7、基本方案是采用与气球对应材质的抗静电导电涂料喷涂在气球乳胶材质外，以防静电引起泄漏氢气燃烧。其缺点是仍然无法避免大气静电等其它外部因素使泄漏氢气燃烧爆炸
8、②一种氢气球cn201210393184.3申请日期20121017
9、基本方案是包括连接气囊和吊篮的吊绳及紧急放气囊和非紧急放气装置，以便在氢气球发生危险时释放氢气囊或者排放氢气。其缺点是未对氢气球发生燃烧、爆炸危险本身进行防范保护。
10、③技术三气囊安全氢气飞艇cn201120408565申请日期20111021，
11、基本方案是内氢气囊外包一层内充非助燃气体外包气囊，使氢气囊的氢气与空气隔离而避免泄漏的氢气燃烧爆炸。其缺点是长时间运行不可避免的气体泄漏，仍然可能使外包气囊、氢气囊中发生泄漏氢气与泄漏氧气的燃烧爆炸，加之外包气囊中的非助燃气体在长时间运行泄漏后不易更新。
12、[2]本专利申请
技术实现思路
比较前述①②③技术方案的先进性
13、“本技术设计的‘换气保护、外包副气囊的安全氢气球’，将以往置于氢气囊内部的调节浮力副气囊改置于氢气囊外部，作为防止氢气囊膜受外界损伤的保护层，再设置氢气球故障信息测量，故障状态更换副气囊气体、抽出氢气的保护，可以保障采用本技术的飞行器正常运行与故障状态的安全。”
14、根据现有科学，氢气发生爆炸、燃烧的条件如下：
15、当空气中氢气浓度在4.1％至74.8％时，遇明火即可引起爆炸。
16、纯氢的燃点温度为400℃，氢气在空气中当量燃烧时火焰温度为1430℃。
17、氢气不能低于4％，氧气浓度不低于5％，氢气和氧气的才能发生燃烧反应。
18、本技术的具体技术方案，“副气囊内氢气泄漏积累到一定浓度或温度超过一定值相应传感器即通过控制器向气阀、气泵发出指令排出副气囊气体、再重新更换新的空气充入，氢气囊内氧气泄漏到一定浓度或温度超过一定值相应传感器即通过控制器向气阀、气泵发出指令排出氢气囊气体到安全位置排气、待氢气囊修复后再重新更换新的氢气充入。”，将副气囊中泄漏的氢气控制在4％以下，氢气囊中泄漏的氧气气控制在5％以下，温度控制在远低于400℃，就可以使得氢气避免燃烧与爆炸的危险。可以弥补以上技术方案的缺失，并且具有更加简单的结构。
19、技术方案
20、换气保护、外包副气囊的安全氢气球，以下简称本技术，属于航空工程
，由氢气囊(图1-标记1)、氢气囊内的氧气泄漏传感器(图2-标记2)、氢气囊内的氢气温度和气压传感器(图2-标记3)，氢气囊传感器信息电路导管(图2-标记4)，密封氢气囊开口边缘的氢气囊法兰盘(图1-标记5)，氢气导管(图1-标记6)，氢气囊弹性系带(图1-标记7)，副气囊(图1-标记8)、副气囊内的氢气泄漏传感器(图4-标记9)、副气囊内的空气温度和气压传感器(图4-标记10)，副气囊内的传感器信息电路导管(图1-标记11)，密封副气囊开口边缘的副气囊法兰盘(图1-标记12)、空气导管(图1-标记13)，副气囊固定系带(图1-标记14)，气球检修法兰盘(图1-标记15)，气阀，气泵，控制器及及连接它们的管道电路、供给其能量的直流电源组成，其特征是：副气囊内充空气，包裹在内充氢气的氢气囊外部，副气囊内氢气泄漏积累到一定浓度或温度超过一定值相应传感器即通过控制器向气阀、气泵发出指令排出副气囊气体、再重新更换新的空气充入，氢气囊内氧气泄漏到一定浓度或温度超过一定值相应传感器即通过控制器向气阀、气泵发出指令排出氢气囊气体到安全位置排气、待氢气囊修复后再重新更换新的氢气充入。
21、为了更好实施本技术以上的基本技术方案，本技术还采用以下一些具体技术方案：
22、本实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.换气保护、外包副气囊的安全氢气球，属于航空工程技术领域，由氢气囊(1)、氢气囊内的氧气泄漏传感器(2)、氢气囊内的氢气温度和气压传感器(3)，氢气囊传感器信息电路导管(4)，密封氢气囊开口边缘的氢气囊法兰盘(5)，氢气导管(6)，氢气囊弹性系带(7)，副气囊(8)、副气囊内的氢气泄漏传感器(9)、副气囊内的空气温度和气压传感器(10)，副气囊内的传感器信息电路导管(11)，密封副气囊开口边缘的副气囊法兰盘(12)、空气导管(13)，副气囊固定系带(14)，气球检修法兰盘(15)，气阀，气泵，控制器及连接它们的管道电路、供给其能量的直流电源组成，其特征是：副气囊内充空气，包裹在充氢气的氢气囊外部，副气囊内氢气泄漏积累到一定浓度或温度超过一定值相应传感器即通过控制器向气阀、气泵发出指令排出副气囊气体、再重新更换新的空气充入，氢气囊内氧气泄漏到一定浓度或温度超过一定值相应传感器即通过控制器向气阀、气泵发出指令排出氢气囊气体到安全位置排气、待氢气囊修复后再重新更换新的氢气充入。
【技术特征摘要】
1.换气保护、外包副气囊的安全氢气球，属于航空工程技术领域，由氢气囊(1)、氢气囊内的氧气泄漏传感器(2)、氢气囊内的氢气温度和气压传感器(3)，氢气囊传感器信息电路导管(4)，密封氢气囊开口边缘的氢气囊法兰盘(5)，氢气导管(6)，氢气囊弹性系带(7)，副气囊(8)、副气囊内的氢气泄漏传感器(9)、副气囊内的空气温度和气压传感器(10)，副气囊内的传感器信息电路导管(11)，密封副气囊开口边缘的副气囊法兰盘(12)、空气导管(13)，副气...
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