飞艇吊舱及飞艇

IPRDB

API 数据接口

专利申请

使用指引 chat嘟嘟

会员体验

联系我们

交流群

现在联系顾问~

飞艇吊舱及飞艇
申请号	CN202110476754.4	申请日	2021-04-29	公开(公告)号	CN113184159A	公开(公告)日	2021-07-30
申请人	中国科学院空天信息创新研究院; 安徽师范大学;			发明人	罗海波; 李兆杰; 聂营; 杨燕初; 罗翠柏; 何小辉; 张泰华; 刘强;
摘要	本发明提供一种飞艇吊舱及飞艇，所述飞艇吊舱的吊舱为能源舱或设备舱，吊舱包括过渡架及设备安装架；过渡架用于与飞艇的球体连接；设备安装架用于搭载能源设备或监测设备；设备安装架设于过渡架背离球体的一侧；设备安装架上设有多个承力杆，多个承力杆的一端均伸向过渡架，并共同与过渡架连接。本发明通过承力杆实现设备安装架与过渡架的连接，在保证设备安装架结构强度的同时，减轻了设备安装架的重量，实现了对吊舱的轻量化设计，便于提升飞艇的载荷能力。
权利要求	1.一种飞艇吊舱，所述吊舱为能源舱或设备舱，其特征在于，包括：过渡架，用于与飞艇的球体连接；设备安装架，用于搭载能源设备或监测设备；所述设备安装架设于所述过渡架背离所述球体的一侧；所述设备安装架上设有多个承力杆，所述多个承力杆的一端均伸向所述过渡架，并共同与所述过渡架连接。 2.根据权利要求1所述的飞艇吊舱，其特征在于，当所述吊舱为能源舱时，所述过渡架为钛合金过渡架，所述设备安装架为钛合金设备安装架；当所述吊舱为设备舱时，所述过渡架为碳纤维过渡架，所述设备安装架为碳纤维设备安装架。 3.根据权利要求1所述的飞艇吊舱，其特征在于，所述设备安装架包括第一支架层及第二支架层，所述承力杆靠近所述过渡架的一端与所述第一支架层可拆卸式连接，所述承力杆背离所述过渡架的一端与所述第二支架层可拆卸式连接。 4.根据权利要求3所述的飞艇吊舱，其特征在于，所述承力杆包括承力管、第一预埋件与第二预埋件，所述承力管靠近所述过渡架的一端与所述第一预埋件的一端插接，所述第一预埋件的另一端与所述第一支架层可拆卸式连接；所述承力管背离所述过渡架的一端与所述第二预埋件的一端插接，所述第二预埋件的另一端与所述第二支架层可拆卸式连接。 5.根据权利要求4所述的飞艇吊舱，其特征在于，还包括第一连接头与第二连接头；所述第一连接头与所述过渡架连接；所述第二连接头与所述第一预埋件的另一端连接，或者，所述第二连接头设于所述第一预埋件的另一端；所述第一连接头与所述第二连接头可拆卸式连接。 6.根据权利要求5所述的飞艇吊舱，其特征在于，所述第一连接头与第二连接头均包括吊耳、孔板或法兰盘当中任一者；当所述吊舱为能源舱时，所述第一连接头与所述第二连接头均为所述法兰盘；当所述吊舱为设备舱时，所述第一连接头为所述吊耳，所述第二连接头为所述孔板，或者，所述第一连接头为所述孔板，所述第二连接头为所述吊耳。 7.根据权利要求3所述的飞艇吊舱，其特征在于，所述第一支架层与所述第二支架层结构相同，均包括转接头、横梁及纵梁；所述转接头设于所述承力杆上，所述横梁的一端与所述纵梁的一端分别与所述转接头可拆卸式连接。 8.根据权利要求4所述的飞艇吊舱，其特征在于，所述过渡架具有贴合面，所述贴合面与所述球体的表面相贴合；或者，所述过渡架包括第一转接梁与第二转接梁，所述第一转接梁设有两个，两个所述第一转接梁平行间隔布置，所述第二转接梁设有多个，所述第二转接梁的一端与其中一个所述第一转接梁连接，另一端与另一个所述第一转接梁连接；所述第二转接梁靠近所述球体的一侧用于与所述球体的表面相贴合，所述第一转接梁或所述第二转接梁背离所述球体的一侧与所述第一预埋件连接。 9.根据权利要求1至8任一所述的飞艇吊舱，其特征在于，还包括底板，所述底板设于所述设备安装架背离所述过渡架的一侧，所述底板与所述设备安装架可拆卸式连接；所述底板用于安装所述监测设备或所述能源设备；所述底板为铝合金底板。 10.一种飞艇，其特征在于，包括：球体及设于所述球体底部的如权利要求1至9任一所述的飞艇吊舱。
说明书全文	飞艇吊舱及飞艇技术领域 [0001] 本发明涉及浮空器技术领域，尤其涉及一种飞艇吊舱及飞艇。背景技术 [0002] 平流层飞艇是一种轻于空气的浮空器，依靠空气浮力驻空，并带有推进系统，可以不借助机场或跑道实现垂直起降，并悬停于任一地理位置上空。平流层飞艇主要包括球体系统、载荷系统、飞控系统、能源系统、吊舱系统、发放系统和地面综合保障设施系统等，载荷系统包括通信导航设备、传感器采集箱、视距测控终端、红外相机和预警雷达等设备，在高空作业过程中，设置在吊舱内的载荷系统可进行全天候连续地通信、导航、对地观测及侦查等工作。 [0003] 飞艇包括球体与吊舱，吊舱通过过渡架吊装于球体的下侧；吊舱分为能源舱与设备舱，能源舱内集成了能源系统，能源系统中的电池给飞艇上的各类设备、动力螺旋桨以及偏航推进系统供电；设备舱内集成了用于监测的各种设备，包括飞控计算机、导航设备、安控计算机、视距测控终端、定时装置及传感器采集箱等。 [0004] 现有吊舱由多个侧板围成，在一方面，存在结构强度低的问题，尤其是飞艇在加速飞行或大仰角飞行的过程中，吊舱易发生变形或损坏，导致安装于吊舱内的设备损坏，另一方面，吊舱侧板在保证强度的情况下，重量较大，导致飞艇的载荷能力差。发明内容 [0005] 本发明提供一种飞艇吊舱及飞艇，用以解决现有飞艇存在吊舱重量大以及结构强度低的问题。 [0006] 本发明提供一种飞艇吊舱及飞艇，所述吊舱为能源舱或设备舱，所述吊舱包括：过渡架及设备安装架；所述过渡架用于与飞艇的球体连接；所述设备安装架用于搭载能源设备或监测设备；所述设备安装架设于所述过渡架背离所述球体的一侧；所述设备安装架上设有多个承力杆，所述多个承力杆的一端均伸向所述过渡架，并共同与所述过渡架连接。 [0007] 根据本发明提供一种的飞艇吊舱及飞艇，当所述吊舱为能源舱时，所述过渡架为钛合金过渡架，所述设备安装架为钛合金设备安装架；当所述吊舱为设备舱时，所述过渡架为碳纤维过渡架，所述设备安装架为碳纤维设备安装架。 [0008] 根据本发明提供一种的飞艇吊舱及飞艇，所述设备安装架包括第一支架层及第二支架层，所述承力杆靠近所述过渡架的一端与所述第一支架层可拆卸式连接，所述承力杆背离所述过渡架的一端与所述第二支架层可拆卸式连接。 [0009] 根据本发明提供一种的飞艇吊舱及飞艇，所述承力杆包括承力管、第一预埋件与第二预埋件，所述承力管靠近所述过渡架的一端与所述第一预埋件的一端插接，所述第一预埋件的另一端与所述第一支架层可拆卸式连接；所述承力管背离所述过渡架的一端与所述第二预埋件的一端插接，所述第二预埋件的另一端与所述第二支架层可拆卸式连接。 [0010] 根据本发明提供一种的飞艇吊舱及飞艇，还包括第一连接头与第二连接头；所述第一连接头与所述过渡架连接；所述第二连接头与所述第一预埋件的另一端连接，或者，所述第二连接头设于所述第一预埋件的另一端；所述第一连接头与所述第二连接头可拆卸式连接。 [0011] 根据本发明提供一种的飞艇吊舱及飞艇，所述第一连接头与第二连接头均包括吊耳、孔板或法兰盘当中任一者；当所述吊舱为能源舱时，所述第一连接头与所述第二连接头均为所述法兰盘；当所述吊舱为设备舱时，所述第一连接头为所述吊耳，所述第二连接头为所述孔板，或者，所述第一连接头为所述孔板，所述第二连接头为所述吊耳。 [0012] 根据本发明提供一种的飞艇吊舱及飞艇，所述第一支架层与所述第二支架层结构相同，均包括转接头、横梁及纵梁；所述转接头设于所述承力杆上，所述横梁的一端与所述纵梁的一端分别与所述转接头可拆卸式连接。 [0013] 根据本发明提供一种的飞艇吊舱及飞艇，所述过渡架具有贴合面，所述贴合面与所述球体的表面相贴合；或者，所述过渡架包括第一转接梁与第二转接梁，所述第一转接梁设有两个，两个所述第一转接梁平行间隔布置，所述第二转接梁设有多个，所述第二转接梁的一端与其中一个所述第一转接梁连接，另一端与另一个所述第一转接梁连接；所述第二转接梁靠近所述球体的一侧用于与所述球体的表面相贴合，所述第一转接梁或所述第二转接梁背离所述球体的一侧与所述第一预埋件连接。 [0014] 根据本发明提供一种的飞艇吊舱及飞艇，还包括底板，所述底板设于所述设备安装架背离所述过渡架的一侧，所述底板与所述设备安装架可拆卸式连接；所述底板用于安装所述监测设备或所述能源设备；所述底板为铝合金底板。 [0015] 本发明还提供一种飞艇，包括：球体及设于所述球体底部的如上所述的飞艇吊舱 [0016] 本发明提供的一种飞艇吊舱及飞艇，通过设置过渡架与设备安装架，可将过渡架与飞艇的球体连接，并在设备安装架上搭载能源设备或监测设备；由于设备安装架通过承力杆与过渡架连接，可确保设备安装架整体的结构强度，并基于对设备安装架的框架式设计，进一步减轻了吊舱的整体重量。因此，本发明在保证飞艇的吊舱的结构强度的同时，还实现了对吊舱的轻量化设计，便于提升飞艇的载荷能力。附图说明 [0017] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0018] 图1是本发明提供的吊舱爆炸结构示意图； [0019] 图2是本发明提供的承力杆沿轴线的剖视结构示意图； [0020] 图3是本发明提供的吊耳在图1中A处的放大结构示意图； [0021] 图4是本发明提供的孔板在图1中B处的放大结构示意图； [0022] 附图标记： [0023] 1：吊舱； 11：过渡架； 12：设备安装架； [0024] 13：第一连接头； 14：第二连接头； 15：底板； [0025] 110：第一转接梁； 111：第二转接梁； 120：承力杆； [0026] 121：第一支架层； 122：第二支架层； 1200：承力管； [0027] 1201：第一预埋件； 1202：第二预埋件； 1210：转接头； [0028] 1211：横梁； 1212：纵梁。具体实施方式 [0029] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。 [0030] 下面结合图1至图4描述本发明提供的一种飞艇吊舱及飞艇。 [0031] 如图1所示，本实施例提供一种飞艇吊舱，所述吊舱1为能源舱或设备舱，吊舱1包括：过渡架11及设备安装架12；过渡架11用于与飞艇的球体连接；设备安装架12用于搭载能源设备或监测设备；设备安装架12设于过渡架11背离球体的一侧；设备安装架12上设有多个承力杆120，多个承力杆120的一端均伸向过渡架11，并共同与过渡架11连接。 [0032] 具体地，本实施例通过设置过渡架11与设备安装架12，可将过渡架11与飞艇的球体连接，并在设备安装架12上搭载能源设备或监测设备；由于设备安装架12通过承力杆120 与过渡架11连接，可确保设备安装架12整体的结构强度，并基于对设备安装架12的框架式设计，进一步减轻了吊舱1的整体重量。因此，本发明在保证飞艇的吊舱1的结构强度的同时，还实现了对吊舱1的轻量化设计，便于提升飞艇的载荷能力。 [0033] 在此应指出的是，本实施例所示的能源设备包括能源电池，能源电池给飞艇上各类设备、动力螺旋桨及偏航推进系统供电；监测设备包括飞控计算机、导航设备、安控计算机、视距测控终端、定时装置及传感器采集箱等。 [0034] 优选地，当本实施例所示的吊舱1为能源舱时，过渡架11为钛合金过渡架，设备安装架12为钛合金设备安装架；当本实施例所示的吊舱1为设备舱时，过渡架11为碳纤维过渡架，设备安装架12为碳纤维设备安装架。 [0035] 优选地，本实施例所示的设备安装架12包括第一支架层121及第二支架层122；承力杆120靠近过渡架11的一端与第一支架层121可拆卸式连接，承力杆120背离过渡架11的一端与第二支架层122可拆卸式连接。 [0036] 在一个实施例中，如图1所示，设备安装架12上设有六个承力杆120，六个承力杆120均呈竖直布置，第一支架层121与第二支架层122沿承力杆120的轴线方向位于承力杆 120的两端，承力杆120的两端分别与第一支架层121和第二支架层122通过四通转接头或五通转接头连接。 [0037] 优选地，为减轻承力杆120的重量，本实施例所示的承力杆120包括承力管1200、第一预埋件1201与第二预埋件1202；承力管1200靠近过渡架11的一端与第一预埋件1201的一端插接，第一预埋件1201的另一端与第一支架层121可拆卸式连接；承力管1200背离过渡架 11的一端与第二预埋件1202的一端插接，第二预埋件1202的另一端与第二支架层122可拆卸式连接。 [0038] 在一个实施例中，如图2所示，承力管1200为圆管，第一预埋件1201与第二预埋件1202呈圆柱状，制造材料为碳纤维，第一预埋件1201的一端插接于承力管1200的一端，第一预埋件1201的另一端与第一支架层121通过五通转接头或六通转接头连接；第二预埋件 1202的一端插接于承力管1200的另一端，第二预埋件1202的另一端与第二支架层122通过五通转接头或六通转接头连接。 [0039] 优选地，第一预埋件1201与第二预埋件1202的制造材料为TC4钛合金。 [0040] 具体地，第一预埋件1201与第二预埋件1202在保证连接强度的同时，减轻了承力杆120的重量。 [0041] 优选地，为便于过渡架11与设备安装架12连接，本实施例所示的吊舱1还包括第一连接头13与第二连接头14；第一连接头13与过渡架11连接；第二连接头14与第一预埋件 1201的另一端连接，或者，第二连接头14设于第一预埋件1201的另一端；第一连接头13与第二连接头14可拆卸式连接。 [0042] 在一个实施例中，如图1所示，第一连接头13位于过渡架11上靠近设备安装架12的一侧，第一预埋件1201的一端与承力管1200插接，另一端与第二连接头14连接，第一连接头 13与第二连接头可拆卸式连接。 [0043] 优选地，为保证第一连接头13与第二连接头14连接的可靠性，本实施例所示的第一连接头13与第二连接头14均包括吊耳、孔板或法兰盘当中任一者；当吊舱1为能源舱时，第一连接头13与第二连接头14均为法兰盘；当吊舱1为设备舱时，第一连接头13为吊耳，第二连接头14为孔板，或者，第一连接头13为孔板，第二连接头14为吊耳。 [0044] 在一个实施例中，如图3和图4所示，第一连接头13为孔板，孔板包括两个侧板和一个连接板；连接板安装于过渡架11上，两个侧板平行间隔布置在底板上，两个侧板之间具有缝隙，用于将吊耳伸入至缝隙内，两个侧板上分别对应开设有安装孔，用于通过螺栓或销轴将孔板与吊耳连接；第二连接头14为吊耳，吊耳上开设有安装孔，用于与孔板上安装孔对中后穿过螺栓或销轴，实现吊耳与孔板之间相连接。 [0045] 优选地，本实施例所示的第一支架层121与第二支架层122结构相同，均包括转接头1210、横梁1211及纵梁1212；转接头1210设于承力杆120上，横梁1211的一端与纵梁1212 的一端分别与转接头1210可拆卸式连接。 [0046] 在此应指出的是，转接头1210包括四通转接头、五通转接头或六通转接头，根据横梁1211与纵梁1212连接位置的不同，对应使用不同的转接头。 [0047] 在一个实施例中，如图1所示，多个横梁1211呈平行布置，多个纵梁1212呈平行布置，横梁1211与纵梁1212的轴线相互垂直。承力杆120设有六个，沿纵梁1212的轴线方向，承力杆120有两列，每列设有三个承力杆120。在第一支架层121中纵梁1212与横梁1211通过六通和五通与承力杆连接，在第二支架层122中纵梁1212与横梁1211通过五通和四通与承力杆120连接。 [0048] 在一个实施例中，如图1所示，在保证纵梁1212与横梁1211与承力杆120连接的情况下，根据第一支架层121与第二支架层122位置的不同，多个长短不一的纵梁1212与横梁 1211的分别一一对应通过转接头1210连接，形成网状结构。 [0049] 优选地，本实施例所示的过渡架11具有贴合面，贴合面与球体的表面相贴合，从而保证过渡架11与球体连接的可靠性。 [0050] 优选地，如图1所示，过渡架11包括第一转接梁110与第二转接梁111；第一转接梁110设有两个，两个第一转接梁110平行间隔布置；第二转接梁111设有多个，第二转接梁111 的一端与其中一个第一转接梁110连接，另一端与另一个第一转接梁110连接；第二转接梁 111靠近球体的一侧具有贴合面，贴合面与球体的外侧球面相贴合，第一转接梁110或第二转接梁111背离球体的一侧与第一预埋件1201连接。 [0051] 在一个实施例中，第二转接梁111设有两个，两个第二转接梁111分别设于第一转接梁110的两端，第二转接梁111靠近球体的一侧的贴合面为曲面，曲面的曲率与球体的外侧球面曲率相同，保证了贴合面与球体外侧球面能紧密贴合。 [0052] 在一个实施例中，在第一转接梁110靠近设备安装架12的一侧设有多个第一连接头13，第一连接头13通过第二连接头14与第一预埋件1201连接，实现第一转接梁110与第一预埋件1201相连接。 [0053] 优选地，如图1所示，为保证吊舱1内的能源设备或监测设备稳定置于设备安装架12内，本实施例所示的吊舱1还包括底板15，底板15设于设备安装架12背离过渡架11的一侧，底板15与设备安装架12可拆卸式连接；底板用于安装监测设备或能源设备。 [0054] 在一个实施例中，底板15上开设有多个固定孔，用于与检测设备或能源设备相连接，使得相关设备不会在底板15上产生滑移现象。 [0055] 优选地，在保证底板15强度的同时为了减轻底板15的重量，底板15的制造材料为铝合金，监测设备或能源设备的接地线与底板电连接。 [0056] 优选地，本实施例还提供一种飞艇，飞艇包括球体以及设于球体底部的如上所述的飞艇吊舱。 [0057] 由于飞艇采用了上述实施例所示的飞艇吊舱，该飞艇吊舱的具体结构参照上述实施例，由于该飞艇采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。 [0058] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。