浮空器囊体的排气结构和浮空器

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浮空器囊体的排气结构和浮空器
申请号	CN201710409440.6	申请日	2017-06-02	公开(公告)号	CN108974318A	公开(公告)日	2018-12-11
申请人	海口未来技术研究院;			发明人	不公告发明人;
摘要	本发明提供了一种浮空器囊体的排气结构和浮空器。其中，浮空器囊体的排气结构包括：撕裂部，包括第一撕裂带和第二撕裂带，第一撕裂带、浮空器囊体的囊片和第二撕裂带依次叠置，且第一撕裂带和第二撕裂带均与囊片连接；牵拉部，与撕裂部连接；当浮空器囊体需要排气时，牵拉部拉动撕裂部以在囊片与撕裂部的连接处撕裂囊片形成排气口。本发明可以解决现有技术中的排气结构排气效率低，难以实现快速排气的问题。
权利要求	1.一种浮空器囊体的排气结构，其特征在于，所述排气结构包括：撕裂部(20)，包括第一撕裂带(21)和第二撕裂带(22)，所述第一撕裂带(21)、浮空器囊体(10)的囊片(11)和所述第二撕裂带(22)依次叠置，且所述第一撕裂带(21)和所述第二撕裂带(22)均与所述囊片(11)连接；牵拉部(30)，与所述撕裂部(20)连接；当所述浮空器囊体(10)需要排气时，所述牵拉部(30)拉动所述撕裂部(20)以在所述囊片(11)与所述撕裂部(20)的连接处撕裂所述囊片(11)形成排气口。 2.根据权利要求1所述的排气结构，其特征在于，所述撕裂部(20)包括首尾依次连接的多个所述第一撕裂带(21)，相邻两个所述第一撕裂带(21)之间具有夹角。 3.根据权利要求1所述的排气结构，其特征在于，所述撕裂部(20)包括至少两个所述第一撕裂带(21)，所有所述第一撕裂带(21)的第一端均连接形成连接尖端结构。 4.根据权利要求2或3所述的排气结构，其特征在于，所述牵拉部(30)与所述撕裂部(20)的连接处位于相邻两个所述第一撕裂带(21)的连接区域上。 5.根据权利要求1至3中任一项所述的排气结构，其特征在于，所述排气结构还包括用于提高所述牵拉部(30)与所述撕裂部(20)之间连接强度的加强部(50)，所述加强部(50)与所述牵拉部(30)和所述撕裂部(20)均连接。 6.根据权利要求5所述的排气结构，其特征在于，所述加强部(50)为压敏胶。 7.根据权利要求1至3中任一项所述的排气结构，其特征在于，所述牵拉部(30)位于所述浮空器囊体(10)的外侧，所述第一撕裂带(21)位于所述浮空器囊体(10)的外侧，所述第二撕裂带(22)位于所述浮空器囊体(10)的内部，所述牵拉部(30)与所述第一撕裂带(21)连接。 8.根据权利要求1至3中任一项所述的排气结构，其特征在于，所述撕裂部(20)的材料与所述浮空器囊体(10)的材料相同。 9.根据权利要求1至3中任一项所述的排气结构，其特征在于，所述排气结构还包括与所述牵拉部(30)连接的驱动部(40)，所述驱动部(40)用于驱动所述牵拉部(30)拉动所述撕裂部(20)。 10.根据权利要求3所述的排气结构，其特征在于，所述撕裂部(20)包括两个所述第一撕裂带(21)，两个所述第一撕裂带(21)连接形成V形结构。 11.一种浮空器，包括浮空器囊体(10)和设置在所述浮空器囊体(10)上的排气结构，其特征在于，所述排气结构为权利要求1至9中任一项所述的排气结构。 12.根据权利要求11所述的浮空器，其特征在于，所述浮空器包括多个所述排气结构，多个所述排气结构在所述浮空器囊体(10)上间隔设置。 13.根据权利要求11所述的浮空器，其特征在于，所述浮空器还包括与所述浮空器囊体(10)连接的外部附件，所述外部附件形成所述排气结构的驱动部(40)，以在所述外部附件与所述浮空器囊体(10)分离时提供使所述牵拉部(30)牵引所述撕裂部(20)的作用力。 14.根据权利要求13所述的浮空器，其特征在于，所述撕裂部(20)包括两个第一撕裂带(21)，两个所述第一撕裂带(21)连接形成V形结构，V形结构的尖头端朝向所述浮空器囊体(10)的顶部，V形结构的与所述尖头端相对的开口端朝向所述浮空器囊体(10)的底部，所述牵拉部(30)与所述尖头端连接，以使所述牵拉部(30)在所述外部附件的驱动下向所述浮空器囊体(10)的底部拉动所述尖头端。
说明书全文	浮空器囊体的排气结构和浮空器技术领域 [0001] 本发明涉及飞行器技术领域，具体而言，涉及一种浮空器囊体的排气结构和浮空器。背景技术 [0002] 浮空器一般是指比重轻于空气、依靠大气浮力升空的飞行器，包括高空气球、系留气球和飞艇等。 [0003] 浮空器飞行过程中遇到紧急情况时或者飞行结束后需要对浮空器的囊体进行快速排气。现有技术中，一般在囊体上设置阀门结构实现排气。但是，由于囊体自身结构的限制，阀门结构的排气口有限，导致囊体排气效率低，难以实现快速排气。发明内容 [0004] 本发明的主要目的在于提供一种浮空器囊体的排气结构和浮空器，以解决现有技术中的排气结构排气效率低，难以实现快速排气的问题。 [0005] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种浮空器囊体的排气结构，排气结构包括：撕裂部，包括第一撕裂带和第二撕裂带，第一撕裂带、浮空器囊体的囊片和第二撕裂带依次叠置，且第一撕裂带和第二撕裂带均与囊片连接；牵拉部，与撕裂部连接；当浮空器囊体需要排气时，牵拉部拉动撕裂部以在囊片与撕裂部的连接处撕裂囊片形成排气口。 [0006] 进一步地，撕裂部包括首尾依次连接的多个第一撕裂带，相邻两个第一撕裂带之间具有夹角。 [0007] 进一步地，撕裂部包括至少两个第一撕裂带，所有第一撕裂带的第一端均连接形成连接尖端结构。 [0008] 进一步地，牵拉部与撕裂部的连接处位于相邻两个第一撕裂带的连接区域上。 [0009] 进一步地，气结构还包括用于提高牵拉部与撕裂部之间连接强度的加强部，加强部与牵拉部和撕裂部均连接。 [0010] 进一步地，加强部为压敏胶。 [0011] 进一步地，牵拉部位于浮空器囊体的外侧，第一撕裂带位于浮空器囊体的外侧，第二撕裂带位于浮空器囊体的内部，牵拉部与第一撕裂带连接。 [0012] 进一步地，撕裂部的材料与浮空器囊体的材料相同。 [0013] 进一步地，排气结构还包括与牵拉部连接的驱动部，驱动部用于驱动牵拉部拉动撕裂部。 [0014] 进一步地，撕裂部包括两个第一撕裂带，两个第一撕裂带连接形成V形结构。 [0015] 根据本发明的另一个方面，提供了一种浮空器，包括浮空器囊体和设置在浮空器囊体上的排气结构，排气结构为前述的排气结构。 [0016] 进一步地，浮空器包括多个排气结构，多个排气结构在浮空器囊体上间隔设置。 [0017] 进一步地，浮空器还包括与浮空器囊体连接的外部附件，外部附件形成排气结构的驱动部，以在外部附件与浮空器囊体分离时提供使牵拉部牵引撕裂部的作用力。 [0018] 进一步地，撕裂部包括两个第一撕裂带，两个第一撕裂带连接形成V形结构，V形结构的尖头端朝向浮空器囊体的顶部，V形结构的与尖头端相对的开口端朝向浮空器囊体的底部，牵拉部与尖头端连接，以使牵拉部在外部附件的驱动下向浮空器囊体的底部拉动尖头端。 [0019] 应用本发明的技术方案，由于第一撕裂带、囊片和第二撕裂带依次叠置，且第一撕裂带和第二撕裂带均与囊片连接，撕裂部与囊片形成的连接区域的厚度比囊片自身的厚度大，连接区域的强度大于囊片的强度，这样，在牵拉部的牵引力作用下，囊片与撕裂部连接的部分会沿着连接区域的边沿与囊片的其他部分分离，在囊片与撕裂部的连接处形成排气口，增大撕裂部与囊片的连接区域即可增大排气口，从而提高排气效率，实现快速排气。进一步地，第一撕裂带和第二撕裂带位于囊片的两侧，这样，在采用热合方式将撕裂部与囊片焊接连接时，可以避免囊片与热合模具接触，防止损伤囊片，保证浮空器囊体的气密性和可靠性。附图说明 [0020] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： [0021] 图1示出了根据本发明的浮空器的实施例的结构示意图； [0022] 图2示出了图1的浮空器的排气结构的局部剖视图；以及 [0023] 图3示出了图1的浮空器的排气结构的局部示意图。 [0024] 其中，上述附图包括以下附图标记： [0025] 10、囊体；11、囊片；20、撕裂部；21、第一撕裂带；22、第二撕裂带；30、牵拉部；40、驱动部；50、加强部。具体实施方式 [0026] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 [0027] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。 [0028] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0029] 本发明提供了一种浮空器囊体的排气结构和浮空器。 [0030] 在本发明的实施例中，浮空器为高空气球。 [0031] 如图1所示，在本发明的实施例中，浮空器包括浮空器囊体10和设置在浮空器囊体10上的排气结构。 [0032] 在本发明的实施例中，浮空器在飞行过程中遇到紧急情况时或者飞行结束后，利用排气结构对浮空器囊体10进行快速排气。 [0033] 在本发明的实施例中，囊体10是由多个顺次相连的囊片11围成的密闭的球体。浮空器囊体10的顶端设有顶部法兰，浮空器囊体10的底端设有底部法兰，顶部法兰和底部法兰分别用于固定囊片11的上端和下端。 [0034] 在本发明的实施例中，囊片11由聚乙烯薄膜制成。聚乙烯薄膜的厚度为40μm。 [0035] 当然，在本发明的替代实施例中，囊片11也可以由纤维增强材料或者其他具有弹性的材料制成。 [0036] 在本发明的实施例中，相邻两个囊片11的连接处采用热合方式连接。通过热合模具使囊片11受热软化，两个囊片11的连接处(以下简称焊缝)彼此粘合焊接在一起。 [0037] 当然，在可选择的替代实施例中，相邻两个囊片11的连接处还可以采用胶接方式连接。 [0038] 本发明及本发明的实施例中，为了解决现有技术中的排气结构排气效率低，难以实现快速排气的问题，对排气结构进行了改进，下面进行具体说明： [0039] 如图1所示，本发明的实施例中，浮空器囊体的排气结构包括撕裂部20和牵拉部30。如图2所示，撕裂部20包括第一撕裂带21和第二撕裂带22。第一撕裂带21、浮空器囊体10的囊片11和第二撕裂带22依次叠置，且第一撕裂带21和第二撕裂带22均与囊片11连接。牵拉部30与撕裂部20连接。当浮空器囊体10需要排气时，牵拉部30拉动撕裂部20以使囊片11与撕裂部20的连接处撕裂形成排气口。 [0040] 通过上述设置，由于第一撕裂带21、囊片11和第二撕裂带22依次叠置，且第一撕裂带21和第二撕裂带22均与囊片11连接，即第一撕裂带21和囊片11连接形成的焊缝与第二撕裂带22和囊片11连接形成的焊缝重叠，因此，撕裂部20与囊片11连接形成的焊缝的厚度比囊片11自身的厚度大，焊缝的强度大于囊片11的强度。在牵拉部30的牵引力作用下，囊片11与撕裂部20连接的部分会沿着焊缝的边沿与囊片11的其他部分分离，在囊片11与撕裂部20的连接处撕裂囊片11，形成排气口。这样，通过增大撕裂部20与囊片11的连接区域即可增大撕裂囊片11所形成的排气口，相对于现有技术的阀门结构的排气口因结构受限难以增大的情况，本实施例的技术方案可以增大排气口，提高排气效率，实现快速排气。 [0041] 另外，由于囊片11的厚度很薄，采用热合方式连接囊片11与撕裂部20的过程中容易出现虚焊、漏焊、焊透等缺陷。第一撕裂带21和第二撕裂带22位于囊片11的两侧，不但增大了焊缝的厚度，而且在采用热合方式焊接连接撕裂部20与囊片11时，可以避免囊片11直接接触热合模具，从而避免焊缝处出现虚焊、漏焊、焊透等缺陷，避免损伤囊片11，保证浮空器囊体10的气密性和可靠性。 [0042] 可选地，本发明的实施例中，牵拉部30为牵拉绳或者牵拉带。 [0043] 可选地，为了保证牵拉部30的强度，牵拉部30由纤维增强材料制成。纤维增强材料包括玻璃纤维增强材料、碳纤维增强材料、有机纤维增强材料等。 [0044] 优选地，本发明的实施例中，牵拉部30是由芳纶纤维增强材料编织成的牵拉绳。 [0045] 在本发明的一种可选的实施例中，撕裂部20包括首尾依次连接的多个第一撕裂带21，相邻两个第一撕裂带21之间具有夹角。 [0046] 上述设置中，依次连接的多个第一撕裂带21可以围成一个撕裂区域。当牵拉部30拉动撕裂部20时，可以在囊片11上沿第一撕裂带21围成的撕裂区域形成排气口，增大排气口的尺寸，进一步提高排气效率。 [0047] 本发明的实施例中，撕裂部20还包括首尾依次连接的多个第二撕裂带22，多个第二撕裂带22与多个第一撕裂带21一一对应设置。 [0048] 这样，可以使整条焊缝都具有较高的连接强度，确保沿着多个第一撕裂带21围成的撕裂区域的边沿撕裂囊片11。 [0049] 当然，在本发明的替代实施例中，也可以不设置与多个第一撕裂带21一一对应的第二撕裂带22。 [0050] 例如，第二撕裂带22可以是片状结构，该片状结构所覆盖的区域与多个第一撕裂带21所围成的撕裂区域形状一致。 [0051] 又例如，撕裂部20可以只包括一个第二撕裂带22，该第二撕裂带22仅与多个第一撕裂带21中的一个第一撕裂带21对应设置，与第二撕裂带22对应设置的该第一撕裂带21上连接有牵拉部30。 [0052] 上述设置后，在设置第二撕裂带22的位置，撕裂部20与囊片11连接形成的焊缝的厚度大，撕裂部20与囊片11之间的连接强度较高，在牵拉部30的拉力作用下，囊片11易被撕裂形成排气口。 [0053] 当然，在本发明的替代实施例中，撕裂部20也可以只有一个第一撕裂带21。 [0054] 当第一撕裂带21沿直线延伸时，可以在囊片11上形成缝隙形的排气口。 [0055] 当第一撕裂带21沿曲线延伸时，可以在囊片11上形成三角状或者其他形状的排气口。 [0056] 在本发明的另一种可选的实施例中，撕裂部20包括至少两个第一撕裂带21，所有第一撕裂带21的第一端均连接形成连接尖端结构。 [0057] 通过上述设置，当牵拉部30拉动撕裂部20时，会在连接尖端结构处发生应力集中，囊片11容易在连接尖端结构处被撕裂，从而在连接尖端结构处形成撕裂的触发点。而且，至少两个第一撕裂带21形成三角形的撕裂区域，排气口较大，提高排气效率。 [0058] 具体地，如图1和图3所示，本发明的实施例中，撕裂部20包括两个第一撕裂带21，两个第一撕裂带21连接形成V形结构。 [0059] 上述设置结构简单，而且V形结构的尖头端在受到拉扯时产生应力集中，囊片11会先从V形结构的尖头端被撕开，且裂口逐渐增大形成三角形排气口，提高排气速度。 [0060] 如图1和图3所示，本发明的实施例中，牵拉部30与撕裂部20的连接处位于相邻两个第一撕裂带21的连接区域上。 [0061] 这样，相邻两个第一撕裂带21的连接区域会形成一个连接尖端结构，牵拉部30的拉力直接作用在连接尖端结构上时，施加较小的拉力即可将囊片11撕裂。 [0062] 当然，在附图未示出的替代实施例中，牵拉部30与撕裂部20的连接处也可以位于其中一个第一撕裂带21的未与其他第一撕裂带21连接的区域上。 [0063] 如图3所示，本发明的实施例中，排气结构还包括用于提高牵拉部30与撕裂部20之间连接强度的加强部50，加强部50与牵拉部30和撕裂部20均连接。 [0064] 通过设置与牵拉部30和撕裂部20均连接的加强部50，可以提高牵拉部30与撕裂部20之间的连接强度，避免在拉力作用下牵拉部30与撕裂部20分离，确保在牵拉部30的作用下能够可靠地将浮空器囊体10撕裂出排气口，达到排气的效果。 [0065] 优选地，本发明的实施例中，加强部50为压敏胶。 [0066] 利用压敏胶粘接牵拉部30与撕裂部20，可以确保连接强度；同时可以保证浮空器囊体10的气密性，避免其他连接方式损伤囊片11。 [0067] 如图1所示，本发明的实施例中，牵拉部30位于浮空器囊体10的外侧。第一撕裂带21位于浮空器囊体10的外侧，第二撕裂带22位于浮空器囊体10的内部，牵拉部30与第一撕裂带21连接。 [0068] 通过上述设置，牵拉部30位于浮空器囊体10的外侧，可以避免牵拉部30从浮空器的顶部法兰或者底部法兰穿过，从而降低法兰的设计难度，提高浮空器囊体10的气密性。 [0069] 优选地，如图1所示，本发明的实施例中，浮空器包括多个排气结构，多个排气结构在浮空器囊体10上间隔设置。 [0070] 具体地，如图1所示，浮空器囊体10充满气体时呈欧拉体状。多个排气结构沿浮空器囊体10的周向间隔设置，这样可以在浮空器囊体10上形成多个排气口，大幅提高排气效率，实现快速排气。 [0071] 现有技术中，还有一种排气方式是在浮空器囊体10的顶部法兰上设置机械切割刀具，通过刀具切割浮空器囊体10来实现快速排气。这种设置方式的切口尺寸受限于顶部法兰的尺寸，排气效率有限。尤其对于大型的浮空器囊体10来说，无法实现应急状况下的快速排气。本发明的排气结构与在浮空器囊体10的顶部法兰上设置机械切割刀具的结构相比，排气口尺寸不受顶部法兰尺寸的限制，撕裂部20的形状、尺寸、数量均能够根据需要设置，可以提高排气效率，实现应急状况下的快速排气，而且可靠性高，结构简单，容易实现。 [0072] 优选地，本发明的实施例中，撕裂部20的材料与浮空器囊体10的材料相同。 [0073] 撕裂部20的材料与浮空器囊体10的材料相同，这样采用热合方式连接撕裂部20与浮空器囊体10时，软化的浮空器囊体10与软化的撕裂部20可以很好地粘合，使焊缝具有较高的强度。 [0074] 如图1所示，本发明的实施例中，排气结构还包括与牵拉部30连接的驱动部40，驱动部40用于驱动牵拉部30拉动撕裂部20。 [0075] 上述设置中，驱动部40可以给牵拉部30提供拉动撕裂部20的驱动力。 [0076] 具体地，如图1所示，本发明的实施例中，浮空器还包括与浮空器囊体10连接的外部附件。外部附件形成排气结构的驱动部40，以在外部附件与浮空器囊体10分离时提供使牵拉部30牵引撕裂部20的作用力。 [0077] 通过上述设置，可以依靠外部附件的重力作为驱动力来驱动牵拉部30拉动撕裂部20，结构简单，易于实现，节约能源。 [0078] 具体地，浮空器囊体10与外部附件之间设有释放装置。释放装置用于使外部附件与浮空器囊体10断开连接。释放装置包括与浮空器囊体10连接的第一连接段以及与外部附件连接的第二连接段，第一连接段与第二连接段之间设有分离段。当需要使外部附件与浮空器囊体10分离时，剪断释放装置的分离段，外部附件在重力作用下下落，而浮空器囊体10在浮力作用下上升。牵拉部30的一端与撕裂部20连接，另一端与释放装置的第二连接段连接。因此，下落的外部附件会驱动牵拉部30向下运动，而此时浮空器囊体10上升，因此牵拉部30会拉动撕裂部20使囊片11撕裂。 [0079] 当然，在本发明的替代实施例中，驱动部40也可以是电机等。 [0080] 如图1所示，本发明的实施例中，撕裂部20包括两个第一撕裂带21，两个第一撕裂带21连接形成V形结构。V形结构的尖头端朝向浮空器囊体10的顶部，V形结构的与尖头端相对的开口端朝向浮空器囊体10的底部。牵拉部30与尖头端连接，以使牵拉部30在外部附件的驱动下向浮空器囊体10的底部拉动尖头端。 [0081] 通过上述设置，在囊片11上形成倒立的V形撕裂区域，在外部附件与浮空器囊体10分离的瞬间，通过外部附件的重力拉动牵拉部30，从倒立的V形撕裂区域的尖部撕裂浮空器囊体10，与牵拉部30连接的撕裂部20以及与撕裂部20连接的部分囊片11随着外部附件的下落而下落，V形撕裂区域上的部分浮空器囊体10与浮空器囊体10的其他部分完全分离，形成较大的排气口，从而达到快速排气的效果。 [0082] 从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：由于第一撕裂带、囊片和第二撕裂带依次叠置，且第一撕裂带和第二撕裂带均与囊片连接，撕裂部与囊片形成的连接区域的厚度比囊片自身的厚度大，连接区域的强度大于囊片的强度，这样，在牵拉部的牵引力作用下，囊片与撕裂部连接的部分会沿着连接区域的边沿与囊片的其他部分分离，在囊片与撕裂部的连接处形成排气口，增大撕裂部与囊片的连接区域即可增大排气口，从而提高排气效率，实现快速排气。进一步地，第一撕裂带和第二撕裂带位于囊片的两侧，这样，在采用热合方式将撕裂部与囊片焊接连接时，可以避免囊片与热合模具接触，防止损伤囊片，保证浮空器囊体的气密性和可靠性。 [0083] 需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。 [0084] 需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。 [0085] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。