[发明专利]一种气浮式无动力长航时飞行器及其控制方法有效
| 申请号： | 201910419114.2 | 申请日： | 2019-05-20 |
| 公开（公告）号： | CN110182352B | 公开（公告）日： | 2021-03-19 |
| 发明（设计）人： | 赵文杰;周棚;陈征 | 申请（专利权）人： | 浙江大学 |
| 主分类号： | B64B1/38 | 分类号： | B64B1/38;B64B1/62;H02J7/35;G05D1/08;G05D1/10 |
| 代理公司： | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人： | 郑海峰 |
| 地址： | 310058 浙江*** | 国省代码： | 浙江;33 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | 本发明为一种气浮式无动力长航时飞行器及其控制方法，所述飞行器由氦气囊体、空气囊体、气压调节模块、导航控制计算机、操纵舵面、数据链路、太阳能电池等部分构成。氦气囊体为飞行器提供主要浮力，空气囊体用于调节飞行器重量，从而产生上升与下降运动；气压调节模块用于调节空气囊体的压力，从而改变其重量；导航控制计算机用于导航与控制算法的运算，并操纵舵面对飞行器的运动状态进行控制；数据链路用于飞行器与地面站之间的数据传输；太阳能电池将太阳能转化为电能并存储在电池内，供气压调节模块、导航与控制模块使用。本发明设计的气浮式无动力长航时飞行器可以通过空气来调整飞行器重量，产生并控制其飞行动作，大幅提高续航能力。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 气浮式无 动力 长航时 飞行器 及其 控制 方法 | ||
【主权项】：
1.一种气浮式无动力长航时飞行器，其特征在于，所述飞行器包括：氦气囊体、空气囊体、气压调节模块、用于导航与控制算法解算的导航控制计算机；用于对飞行器的运动状态进行控制的操纵舵面、用于飞行器与地面站之间数据传输的数据链路和用于将太阳能转化为电能并进行存储和对外供电的太阳能电池；所述的氦气囊体内部置有空气囊体，空气囊体与氦气囊体之间相互隔离，空气囊体位于所述氦气囊体内部的前端；空气囊体的前部设有一个充放气管路，充放气管路穿过氦气囊体通向外部并接入气压调节模块的压缩泵，充放气管路与氦气囊体之间做密封处理；所述气压调节模块由前置通气管路、后置通气管路、压缩泵、前置电磁阀、后置电磁阀组成；压缩泵一端与充放气管路相连，另一端连接一个三通，三通另外两端分别连接至前置通气管路与后置通气管路；前置通气管路上设置一个前置电磁阀，后置通气管路上设置一个后置电磁阀；前置通气管路和后置通气管路经由氦气囊体底部，延伸并分别与前置通气口和后置通气口连接，前置通气口和后置通气口与飞行器的中心轴平行并分别指向正前方与正后方；所述操纵舵面包括左右两个升降舵面和上下两个方向舵面；升降舵面由升降舵驱动进行偏转；方向舵面由方向舵驱动进行偏转。
下载完整专利技术内容需要扣除积分，VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于浙江大学，未经浙江大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/patent/201910419114.2/，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 同类专利
- 一种飞艇配重舱-202320087993.5
- 黄斌;黄少坡;王一忠;胡晓蒙 - 湖南航天远望科技有限公司
- 2023-01-30 - 2023-06-16 - B64B1/38
- 本实用新型公开了一种飞艇配重舱，该飞艇配重舱包括配重舱本体，所述配重舱本体底部开口处设有抛砂装置，所述抛砂装置将配重舱本体的底部开口密封，所述抛砂装置的一侧与所述配重舱本体通过合页连接，所述抛砂装置的另一侧通过挂绳悬挂在所述配重舱本体上，所述挂绳上设有切割器，所述切割器和抛砂装置均与处理器电连接。本实用新型通过安装在飞艇不同部位执行抛砂操作，便可进行主动姿态调整，快速达到飞艇飞行姿态微调和再平衡作用，提高了飞艇的飞行性能以及弥补热或其它因素引起的姿态变化，确保满足飞艇长时间飞行姿态控制需求。并且在抛砂装置失效时实现应急抛砂。
- 一种载人飞艇机械操纵式镇重系统-202111327642.9
- 陆晓;周雷;庞成龙;李辉;付莹波;罗朋 - 中国特种飞行器研究所
- 2021-11-10 - 2022-03-01 - B64B1/38
- 本发明属于浮空飞行器技术领域，涉及一种载人飞艇机械操纵式镇重系统。包括：水箱、加水管、加水口盖、放水杆、钢索、放水阀、液位传感器；水箱设置在载人飞艇吊舱内；所述水箱底部设有放水阀，载人飞艇控制台上设有放水杆，放水杆通过钢索连接放水阀；当飞艇失去动机紧急坠降时，飞艇驾驶员通过放水杆打开放水阀将水箱内的镇重水排放到吊舱外，以减缓飞艇下降速度；加水管设置在水箱顶部，加水管一端与水箱连接，另一端与加水口盖连接，的加水口盖在非加水状态下对加水管口进行密封。液位传感器呈长杆状且长度大于水箱高度，所述液位传感器垂直于水箱底部设置在水箱内，液位传感器用于监测水箱内水位高度并将水位高度信息显示在飞艇控制台上。
- 一种飞艇的重心平衡装置及其调节方法-202110835208.5
- 曾如海;李锦栋;胡豆 - 湖北航特航空飞行器有限公司
- 2021-07-23 - 2021-09-03 - B64B1/38
- 本发明公开了一种飞艇的重心平衡装置及其调节方法，涉及飞艇重心平衡装置技术领域；为了对飞艇的重心进行平衡；该重心平衡装置包括气囊主体和驾驶舱，所述气囊主体和驾驶舱之间通过减振组件进行连接，所述气囊主体尾部设置有驱动系统，所述驾驶舱弧面内壁设置有盖板，所述盖板底部外壁设置有空心筒一，所述空心筒一内壁活动连接有调节球；该重心平衡装置的调节方法，包括以下步骤：在飞艇处于待机状态时，利用卡位盘对卡盘进行限位卡接，使得十字形卡位座处于水平静止状态。本发明通过设置有驱动系统可以用于对气囊主体进行驱动和方向的调节，通过设置有减振组件可以有效减少在高空时由于风力导致的对驾驶舱产生的冲击。
- 一种气浮式无动力长航时飞行器及其控制方法-201910419114.2
- 赵文杰;周棚;陈征 - 浙江大学
- 2019-05-20 - 2021-03-19 - B64B1/38
- 本发明为一种气浮式无动力长航时飞行器及其控制方法，所述飞行器由氦气囊体、空气囊体、气压调节模块、导航控制计算机、操纵舵面、数据链路、太阳能电池等部分构成。氦气囊体为飞行器提供主要浮力，空气囊体用于调节飞行器重量，从而产生上升与下降运动；气压调节模块用于调节空气囊体的压力，从而改变其重量；导航控制计算机用于导航与控制算法的运算，并操纵舵面对飞行器的运动状态进行控制；数据链路用于飞行器与地面站之间的数据传输；太阳能电池将太阳能转化为电能并存储在电池内，供气压调节模块、导航与控制模块使用。本发明设计的气浮式无动力长航时飞行器可以通过空气来调整飞行器重量，产生并控制其飞行动作，大幅提高续航能力。
- 一种飞艇俯仰平衡及重心位置调整的装置-202020464767.0
- 黄少坡 - 湖南航天远望科技有限公司
- 2020-04-02 - 2021-01-01 - B64B1/38
- 本实用新型提供一种飞艇俯仰平衡及重心位置调整的装置。所述飞艇俯仰平衡及重心位置调整的装置包括装有液体的头部空腔、腹部空腔和尾部空腔、在腹部的控制器、与所述控制器电连接的阀门机构和液体泵；所述阀门机构包括与所述液体泵并联的截止阀，所述截止阀和液体泵的一端均通过各自的管路与所述腹部空腔连通，所述截止阀和液体泵的另一端均通过各自的管路与同一个换向阀在所述头部空腔和尾部空腔之间切换；所述腹部空腔还设有将其内的液体排出飞艇外的放液管路。与相关技术相比，本实用新型所提供的飞艇俯仰平衡及重心位置调整的装置利用阀门切换和液体循环，可实现液体在头、尾间的来回输送，以达到俯仰姿态的调整。
- 一种用于飞艇的配重配平衡系统-202020326316.0
- 杜会祥 - 杜会祥
- 2020-03-16 - 2020-11-20 - B64B1/38
- 本实用新型公开了一种用于飞艇的配重配平衡系统，包括主水箱以及与所述主水箱连通的第一副水箱、第二副水箱、第三副水箱，所述主水箱与所述第一副水箱、第二副水箱、第三副水箱之间通过配平衡水管连通，所述主水箱上连接有进水管和出水管，所述配平衡水管上设有配平衡泵以及用于调整主水箱与所述第一副水箱、第二副水箱、第三副水箱之间通断的阀门组，本申请通过设置一个主水箱和三个副水箱，通过向主水箱内泵入、泵出配重水，可以快速地进行飞艇配重，提高了配重速度和配重效率，而且整个配重过程简单，操作方便，并且在四个水箱之间设置配平衡水管，进而可以将配重水调整至不同的水箱，也快速达到配平衡的目的。
- 一种用于飞艇的配平衡系统-202020326351.2
- 杜会祥 - 杜会祥
- 2020-03-16 - 2020-11-20 - B64B1/38
- 本实用新型公开了一种用于飞艇的配平衡系统，包括平台以及设置于所述平台上端的配平衡架，所述配平衡架上端水平横向滑动连接有滑板，配平衡架上设有用于使所述滑板在所述配平衡架上横向往复运动的第一往复运动机构，配平衡架上设有用于所述滑板的第一锁死机构，滑板下端纵向滑动连接有配重，滑板上设有用于使所述配重在所述滑板下方纵向往复运动的第二往复运动机构，本申请通过设置配平衡架并在配平衡架上设设置横向和纵向两个方向上的水平移动机构，进而可以带动配重在水平的二维平面内进行运动，进而可以根据配重的需要将配重快速移动到所需的位置，而且配平衡过程简单快速，配平衡后能够对配重进行锁死，保证了飞行过程中的安全性。
- 飞艇的姿态调整方法-201710113854.4
- 赵磊 - 北京天恒长鹰科技股份有限公司
- 2017-02-28 - 2020-08-14 - B64B1/38
- 本发明涉及一种自动调整飞行姿态的飞艇及其姿态调整方法，该飞艇包括艇体气囊，艇体气囊内部设置配平机器人、配平机器人保持装置和传感器，配平机器人位于飞艇的理论重心位置附近，配平机器人与传感器连接并能够接收传感器的信号；传感器用于监测飞艇的飞行姿态，配平机器人保持装置用于维持配平机器人沿固定路线向理论重心一侧运行，配平机器人在艇体气囊内部自主沿配平机器人保持装置移动，通过自身重量实现对飞艇的重新配平。本发明的自动调整飞行姿态的飞艇简化了飞艇的尾部或两侧的推进装置，对减轻飞艇结构重量，增加飞艇的有效载荷具有重要意义。
- 一种可调整重心位置的飞艇-201822239548.8
- 陈芒;黄少坡;罗义平 - 湖南航天远望科技有限公司
- 2018-12-28 - 2019-11-08 - B64B1/38
- 本实用新型公开了一种可调整重心位置的飞艇，其包括第一液体容器、第二液体容器、第三液体容器、第一管路、第二管路、管路阀门、第一液体输送机构和第二液体输送机构，第一液体容器、第二液体容器、第三液体容器分别位于飞艇的头部、腹部和尾部，第一液体容器和第二液体容器通过第一管路连通，第二液体容器和第三液体容器通过第二管路连通，第一管路上设置有管路阀门和第一液体输送机构，第二管路上设置有管路阀门和第二液体输送机构。本实用新型的飞艇可以方便、高效地调整飞艇重心纵向位置和俯仰姿态，提高了飞艇的飞行性能，对平流层飞艇的质心调节和俯仰姿态调节的效果尤为显著。
- 带有全动式前翼和移动式配重的平流层飞艇-201810702422.1
- 许顺利;许璐 - 达天飞艇（宁夏）有限公司
- 2018-06-30 - 2018-10-12 - B64B1/38
- 一种带有全动式前翼和移动式配重的平流层飞艇，艇体前部的两侧对称设置有前翼，前翼可以相对艇体转动，艇体后部的两侧对称设置有水平尾翼，艇体包括主囊和侧囊，两个侧囊中间设置有主囊，主囊头部突出于两侧的侧囊头部，且主囊水平位置高于两侧的侧囊，侧囊尾部上部设置有垂直尾翼，前翼和水平尾翼对称设置在侧囊最长纬线的两侧。全动式前翼调整飞艇效果更显著，调整飞艇的俯仰角、矢量控制动力装置等综合有效地去解决平流层飞艇因氦温差引起的浮重平衡问题。
- 飞艇的重心调节装置-201621420719.1
- 不公告发明人 - 深圳光启空间技术有限公司
- 2016-12-22 - 2017-09-12 - B64B1/38
- 本实用新型公开了一种飞艇的重心调节装置，该飞艇的重心调节装置包括导轨，导轨设置于飞艇艇舱底部且沿飞艇艇舱底部的水平方向的中心轴线延伸；储能电池组，储能电池组设置于导轨上且能够在导轨上移动；以及控制储能电池组进行移动的控制模块。通过在飞艇上使用可在导轨上移动的储能电池组作为飞艇的配重装置，当飞艇的重心因为货物重量变化而发生偏移时，可通过控制模块移动储能电池组在飞艇中的位置来抵消货物重量变化对于飞艇重心位置的影响，从而使得飞艇的重心位置不受到货物重量变化的影响，保证了飞艇平衡和飞行安全。
- 头锥结构及具有其的飞艇-201720089817.X
- 不公告发明人 - 深圳光启空间技术有限公司
- 2017-01-20 - 2017-09-05 - B64B1/38
- 本实用新型提供了一种头锥结构及具有其的飞艇，其中，头锥结构用于飞艇上，包括锥形架，锥形架包括一锥顶部；重心调节装置，重心调节装置装设于锥顶部以通过调节头锥结构的重心进而调节飞艇的重心。本实用新型解决了现有技术中调节飞艇的重心位置费时费力的问题。
- 一种飞艇平衡调整系统-201220399746.0
- 党化宁 - 党化宁
- 2012-08-14 - 2013-04-03 - B64B1/38
- 本实用新型涉及飞艇等大型浮空平台的平衡控制技术领域，具体涉及一种飞艇平衡调整系统。本实用新型要提供一种飞艇平衡调整系统，以克服现有技术存在的反应速度慢，不能实现飞艇动态平衡的难题。为了克服现有技术存在的问题，本实用新型通过下述技术方案实现：一种飞艇平衡调整系统，包括平台上设置的压舱物，还包括平台上设置的泵组，所述的压舱物是数个压舱容器，泵组通过阀门开关分别与数个压舱容器相连通。本实用新型结构简单，实施容易，且制造和使用成本低，使飞艇的用途得到进一步的扩展。
- 飞艇平衡调整系统-201210287086.1
- 党化宁 - 党化宁
- 2012-08-14 - 2012-12-12 - B64B1/38
- 本发明涉及飞艇等大型浮空平台的平衡控制技术领域，具体涉及一种飞艇平衡调整系统。本发明要提供一种飞艇平衡调整系统，以克服现有技术存在的反应速度慢，不能实现飞艇动态平衡的难题。为了克服现有技术存在的问题，本发明通过下述技术方案实现：一种飞艇平衡调整系统，包括平台上设置的压舱物，还包括平台上设置的泵组，所述的压舱物是数个压舱容器，泵组通过阀门开关分别与数个压舱容器相连通。本发明结构简单，实施容易，且制造和使用成本低，使飞艇的用途得到进一步的扩展。
- 带增稳陀螺仪装置的遥控飞艇-200420104581.5
- 赵新波;沈光陞;郑新印;陈延俊 - 云南省送变电工程公司
- 2004-11-19 - 2006-02-08 - B64B1/38
- 带增稳陀螺仪装置的遥控飞艇，是在艇体(1)上设置安装有增稳陀螺仪(5)，增稳陀螺仪(5)通过传输导线电连接于遥控接收机(6)和飞艇尾部的舵机之间。本实用新型体积小、结构简单、易于操控，在空中稳定性好、抗风能力强，使飞艇在体积大大减小的同时仍然具备较强的抗风能力，在空中保持稳定的飞行姿态。其有效载荷大，场地要求小，施工成本低。
- 专利分类
