保形高空气球

摘要

保形高空气球，它涉及一种高空气球。本发明解决了现有的高空气球在低内压下的刚度差、形状会随风力的变化而变化、保形能力差，导致高空气球无法实现定点悬浮的问题。本发明的第一充气骨架(2)上开有进气孔(6)，多个第一充气骨架(2)的上端交界处和下端交界处分别通过连通件(5)连通，第一充气骨架(2)和第二充气骨架(3)的交界处通过四通(4)连通，蒙皮(1)通过连接件(7)固接在第一充气骨架(2)与第二充气骨架(3)形成的网格的外表面上，悬索(10)的一端固接在蒙皮(1)上，悬索(10)的另一端与有效载荷(11)固接。本发明具有良好刚度，可抵抗风力造成的变形，保形能力好，高空气球能够实现定点悬浮。本发明降低了对蒙皮材料的要求，降低了成本，而且本发明可承载更大的有效载荷。

权利要求

1.一种保形高空气球，它包括球体、悬索(10)和有效载荷(11)，其特征在于：所述球体包括蒙皮(1)、多个第一充气骨架(2)、多个第二充气骨架(3)、多个四通(4)、两个连通件(5)和多个连接件(7)，所述球体上设有多个第一充气骨架(2)，第一充气骨架(2)是经向的；所述球体上设有多个第二充气骨架(3)，第二充气骨架(3)是纬向的，所述第一充气骨架(2)上开有进气孔(6)，多个第一充气骨架(2)的上端交界处和下端交界处分别通过连通件(5)连通，所述第一充气骨架(2)和第二充气骨架(3)的交界处通过四通(4)连通，所述蒙皮(1)通过连接件(7)固接在第一充气骨架(2)与第二充气骨架(3)形成的网格的外表面上，所述悬索(10)的一端固接在蒙皮(1)上，悬索(10)的另一端与有效载荷(11)固接；

所述连接件(7)由第一粘接层(12)和第二粘接层(13)组成，所述第一粘接层(12)内侧面(14)与第二粘接层(13)的外侧面(16)相粘接，所述第一粘接层(12)的外侧面(15)与蒙皮(1)相粘接，所述第二粘接层(13)的内侧面(17)与多个第一充气骨架(2)或多个第二充气骨架(3)的外表面相粘接；所述球体还包括增强贴片(9)，所述增强贴片(9)粘贴在悬索(10)与蒙皮(1)的连接处；所述球体还包括多条增强悬拉线(8)，所述增强悬拉线(8)连接在每两个相对的第一充气骨架(2)之间，并均匀分布在位于球体中轴线上的第二充气骨架(3)的内侧；有效载荷(11)为舱体有效载荷、探测器有效载荷或动力有效载荷。

说明书

保形高空气球

技术领域

[0001] 本发明涉及一种高空气球，属于高空探测工具技术领域。

背景技术

[0002] 现代高空气球是随着空间科学的进步而发展起来的一种高空探测工具。高空气球作为飞行在平流层高度(平流层高度为30-40km)的无动力飞行器，高空气球具有飞行高度高、成本低、准备周期短和易于灵活实施等其他飞行器所不具备的特点。世界上一些发达国家从六、七十年代起相继开始大规模的发展高空气球技术，使气球成为一种与火箭和人造卫星等飞行器并驾齐驱的进行大气和空间科学研究的探测工具。现有的高空气球的蒙皮材料为超薄柔性材料，高空气球的内部气压低、刚度差、高空气球的形状会随风力的变化而变化、高空气球保形能力差，导致无法实现定点悬浮。若通过增大高空气球的内压来提高抗风变形能力，即高空气球的保形能力，随着高空气球的内压的增加，高空气球的蒙皮张力增大，势必需要高强度的蒙皮材料，则蒙皮的重量增加，导致高空气球的效率降低。

发明内容

[0003] 本发明的目的是为了解决现有的高空气球在低内压下的刚度差、形状会随风力的变化而变化、保形能力差，导致高空气球无法实现定点悬浮的问题，进而提供一种保形高空气球。

[0004] 本发明的技术方案是：保形高空气球包括球体、悬索和有效载荷，所述球体包括蒙皮、多个第一充气骨架、多个第二充气骨架、多个四通、两个连通件和多个连接件，所述球体上设有多个第一充气骨架，第一充气骨架是经向的；所述球体上设有多个第二充气骨架，第二充气骨架是纬向的，所述第一充气骨架上开有进气孔，多个第一充气骨架的上端交界处和下端交界处分别通过连通件连通，所述第一充气骨架和第二充气骨架的交界处通过四通连通，所述蒙皮通过连接件固接在第一充气骨架与第二充气骨架形成的网格的外表面上，所述悬索的一端固接在蒙皮上，悬索的另一端与有效载荷固接；所述连接件由第一粘接层和第二粘接层组成，所述第一粘接层内侧面与第二粘接层的外侧面相粘接，所述第一粘接层的外侧面与蒙皮相粘接，所述第二粘接层的内侧面与多个第一充气骨架或多个第二充气骨架的外表面相粘接；所述球体还包括增强贴片，所述增强贴片粘贴在悬索与蒙皮的连接处；所述球体还包括增强贴片，所述增强贴片粘贴在悬索与蒙皮的连接处；所述球体还包括多条增强悬拉线，所述增强悬拉线连接在每两个相对的第一充气骨架之间，并均匀分布在位于球体中轴线上的第二充气骨架的内侧，有效载荷为舱体有效载荷、探测器有效载荷或动力有效载荷。

[0005] 本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明在低内压下具有良好刚度，可抵抗风力造成的变形，保形能力好，高空气球能够实现定点悬浮。本发明引入充气骨架承力致使气球内压减小，从而降低了对蒙皮材料的要求，进而降低了高空气球的重量，降低了成本，蒙皮材料实现了国产化，而且本发明可承载更大的有效载荷。

附图说明

[0006] 图1是本发明的整体结构示意图，图2是四通的结构示意图，图3是蒙皮通过连接件固接在第一充气骨架和第二充气骨架形成的网格的外表面上的结构示意图，图4是图3的左视图。

具体实施方式

[0007] 具体实施方式一：结合图1～图4说明本实施方式，本实施方式包括球体、悬索10和有效载荷11，所述球体包括蒙皮1、多个第一充气骨架2、多个第二充气骨架3、多个四通4、两个连通件5和多个连接件7，所述球体上设有多个第一充气骨架2，第一充气骨架2是经向的；所述球体上设有多个第二充气骨架3，第二充气骨架3是纬向的，所述第一充气骨架2上开有进气孔6，多个第一充气骨架2的上端交界处和下端交界处分别通过连通件5连通，所述第一充气骨架2和第二充气骨架3的交界处通过四通4连通，所述蒙皮1通过连接件7固接在第一充气骨架2与第二充气骨架3形成的网格的外表面上，所述悬索10的一端固接在蒙皮1上，悬索10的另一端与有效载荷11固接，有效载荷11可为舱体有效载荷、探测器有效载荷和动力有效载荷等。

[0008] 具体实施方式二：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的连接件7由第一粘接层12和第二粘接层13组成，所述第一粘接层12内侧面14与第二粘接层13的外侧面16相粘接，所述第一粘接层12的外侧面15与蒙皮1相粘接，所述第二粘接层13的内侧面
17与多个第一充气骨架2或多个第二充气骨架3的外表面相粘接。如此设置，保形能力更好。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

[0009] 具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于，所述球体还增加有增强贴片9，所述增强贴片9粘贴在悬索10与蒙皮1的连接处。如此设置，避免了蒙皮的破坏，增大了有效载荷。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

[0010] 具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于，所述球体还增加有多条增强悬拉线8，所述增强悬拉线8连接在每两个相对的第一充气骨架2之间，并均匀分布在位于球体中轴线上的第二充气骨架3的内侧。如此设置，使增强悬拉线8与第一充气骨架2协同受载，保形能力更好。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。