阅读说明：本技术 一种单气囊固定负载式的太阳能飞艇 (Single-airbag fixed load type solar airship ) 是由 刘东东 于 2019-01-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种单气囊固定负载式太阳能飞艇,使用氦气充入气囊中作为飞艇的主升力,顶部太阳能板发出的电使飞艇主电机转动并带动螺旋桨推动飞艇向前飞行,控制装置控制飞艇的各翼舵机调整飞行姿态,使得飞艇能够左右转弯；飞艇顶部的电控泄气阀打开时,飞艇将迅速降落；正常降落则依靠反应盒中的还原铁粉与空气中氧气和水蒸气反应增重,飞艇将缓慢降落。本发明的有益效果是结构简单,实施方便,飞行成本低,飞行安全性能高。(The invention discloses a single-airbag fixed load type solar airship, wherein helium is filled into an airbag to serve as the main lifting force of the airship, electricity generated by a solar panel at the top enables a main motor of the airship to rotate and drives a propeller to push the airship to fly forwards, and a control device controls each wing rudder of the airship to adjust the flying posture, so that the airship can turn left and right; when the electric control air escape valve at the top of the airship is opened, the airship can rapidly land; when the airship normally lands, the airship slowly lands by means of the weight increment of the reaction of the reduced iron powder in the reaction box and oxygen and water vapor in the air. The invention has the advantages of simple structure, convenient implementation, low flying cost and high flying safety performance.)

一种单气囊固定负载式的太阳能飞艇

技术领域

本发明属于太阳能技术领域，涉及一种单气囊固定负载式的太阳能飞艇。

背景技术

太阳能是一种绿色能源，相比风能、潮汐能等发电方式来说，太阳能发电也是受自然影响最少的一种发电方式。

随着现代科技的发展，低空空域逐渐向民用开放，低空飞行器被广泛用于农业、物流、娱乐等行业。目前主流的民用低空飞行器是旋翼机，它具有飞行稳定、速度快、可以悬停等优点；但是缺点也非常明显，就是滞空时间短。当需要以小时甚至天为时间单位进行连续低空飞行时，现有的旋翼机就不能满足需求。因此需要一个可以长期滞空的飞行器进行连续低空飞行。

发明内容

本发明的目的在于一种单气囊固定负载式的太阳能飞艇，本发明的有益效果是装置结构简单，实施方便，飞行成本低，飞行安全性能高。

本发明所采用的技术方案是包括气囊，飞行装置，增重降落装置和固定负载；气囊顶部装有太阳能板为飞行装置、增重降落装置和固定负载供电，内部充有氦气为飞艇提供升力，氦气不燃烧、不爆炸，安全性好；飞行装置负责推动飞艇向前飞行和向左右转向；飞艇的正常降落是由增重降落装置完成的；固定负载根据不同需要变更，可以是摄像头等监视装置，也可以是信号中继器等通讯装置。

进一步，气囊包括外蒙皮，安装在外蒙皮上的太阳能板，铝镁合金管制成的轻质骨架，可以充满氦气的内囊，进气管和进气阀，泄气管和电控泄气阀；轻质骨架使外蒙皮的顶部呈现出一个平面，方便安装太阳能板；氦气通过进气管和进气阀充入内囊，当需要紧急下降时通过泄气管和电控泄气阀放出气体，以达到迅速降落的目的。

进一步，飞行装置包括尾翼，尾翼襟翼，尾翼舵机，左翼，左翼襟翼，左翼舵机，右翼，右翼襟翼，右翼舵机，主电机，螺旋桨；由主电机带动螺旋桨旋转，推动飞艇向前飞行；由尾翼舵机、左翼舵机、右翼舵机分别控制尾翼襟翼、左翼襟翼、右翼襟翼，改变飞艇的飞行姿态，达到向左右转弯的目的。

进一步，固定负载包括负载盒，摄像头，起落架；负载盒内装有控制装置和增重降落装置，控制装置负责控制飞艇的各个舵机；摄像头安装在负载盒上；起落架固定在飞艇底部，保护摄像头和负载盒。

进一步，增重降落装置包括上固定杆，穿在上固定杆上的弹簧，固定在弹簧尾部的脱扣器和刀片，下固定杆，安装在下固定杆上的反应盒，安装在下固定杆上的舵机；反应盒内装有还原铁粉，反应盒外部使用保鲜膜覆盖，使内部的还原铁粉不会与外部的空气接触；当安装在下固定杆上的舵机旋转时，通过连接装置连接的连杆向Y向运动，使得脱扣器脱扣；脱扣时，弹簧尾部的刀片会随着弹簧的收缩向X方向运动，通过反应盒上预留的缺口划破反应盒上覆盖的保鲜膜，使得反应盒外部的空气进入到反应盒内部，与还原铁粉发生反应，理想情况下反应前4摩尔的铁粉（224克）与氧气和水蒸气充分反应后会达到512克，达到增重的目的。

附图说明

图1为一种单气囊固定负载式太阳能飞艇结构示意图1；

图2为一种单气囊固定负载式太阳能飞艇结构示意图2；

图3为一种单气囊固定负载式太阳能飞艇结构示意图3；

图4为增重降落装置结构示意图。

图中，1. 外蒙皮，2. 内囊，3. 太阳能板，4. 铝镁合金骨架，5. 泄气管，6. 电控泄气阀，7. 尾翼，8. 尾翼襟翼，9. 螺旋桨，10. 左右翼，11. 负载盒，12. 摄像头，13. 起落架，14. 进气阀，15. 进气管，16. 右翼，17. 右翼襟翼，18. 主电机，19. 左翼襟翼，20.左翼，21. 尾翼舵机，22. 右翼舵机，23. 左翼舵机，24. 上固定杆，25. 弹簧，26. 反应盒，27. 缺口，28. 脱扣器，29. 刀片，30. 连杆，31. 连接装置，32. 舵机，33. 下固定杆。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种单气囊固定负载式太阳能飞艇如图1-3所示，包括外蒙皮1，内囊2，太阳能板3，铝镁合金骨架4，泄气管5，电控泄气阀6，尾翼7，尾翼襟翼8，螺旋桨9，左右翼10，负载盒11，摄像头12，起落架13，进气阀14，进气管15，右翼16，右翼襟翼17，主电机18，左翼襟翼19，左翼20，尾翼舵机21，右翼舵机22，左翼舵机23；太阳能板3安装在外蒙皮1上，为飞艇提供电力；内囊2通过进气管15和进气阀14充入氦气，为飞艇提供主升力；铝镁合金骨架4处于外蒙皮1与内囊2中间，增强飞艇的强度并使得外蒙皮1顶部平整，方便安装太阳能板3；泄气管5和电控泄气阀6负责飞艇的紧急降落，当电控泄气阀6打开时，内囊2中的氦气通过泄气管5逸出，飞艇将迅速下降；主电机18带动螺旋桨9转动，为飞艇提供向前推力；尾翼舵机21、右翼舵机22、左翼舵机23分别改变尾翼襟翼8、右翼襟翼17、左翼襟翼19的姿态，使得飞艇能够左右转弯；负载盒11中装有增重降落装置和控制装置，分别负责飞艇的正常降落和各种电控阀、舵机的控制信号；起落架13保护负载盒11和摄像头12的起降安全。

如图4所示，增重降落装置负责飞艇的正常降落，包括上固定杆24，弹簧25，反应盒26，缺口27，脱扣器28，刀片29，连杆30，连接装置31，舵机32， 下固定杆33。弹簧25穿在上固定杆上24，能够沿着上固定杆24伸长或收缩，固定在弹簧25尾部的脱扣器28和刀片29也随着弹簧25的运动而运动；反应盒26安装在下固定杆33上，反应盒26内装有还原铁粉，反应盒26外部使用保鲜膜覆盖，使内部的还原铁粉不会与外部的空气接触；舵机32安装在下固定杆33上，当舵机32旋转时，通过连接装置31使连杆30向Y向运动，脱扣器28脱扣，刀片29会随着弹簧25的收缩向X方向运动，通过反应盒26上预留的缺口27划破反应盒26上覆盖的保鲜膜，使得反应盒26外部的空气进入到反应盒26的内部，与还原铁粉发生反应，达到增重的目的。

工作过程包括如下步骤

步骤1：打开反应盒26，装入还原铁粉，使用保鲜膜覆盖反应盒26以隔绝空气。

步骤2：打开进气阀14，连接氦气瓶，通过进气管15给内囊2充入定量气体；关闭进气阀14，断开氦气瓶连接，升起飞艇。

步骤3：当阳光照射到太阳能板3上时，太阳能板3开始发电，供给飞艇上的各种用电设备；通过控制装置控制主电机18的转速，带动螺旋桨9以不同速度旋转，推动飞艇向前飞行；通过控制装置控制尾翼舵机21、右翼舵机22、左翼舵机23分别改变尾翼襟翼8、右翼襟翼17、左翼襟翼19的姿态，使得飞艇能够左右转弯。

步骤4：当飞艇需要紧急降落时，控制装置控制电控泄气阀6打开，内囊2中的氦气通过泄气管5逸出，飞艇将迅速下降。

步骤5：当飞艇需要正常降落时，控制装置控制舵机32旋转，通过连接装置31使连杆30向Y向运动，脱扣器28脱扣，刀片29会随着弹簧25的收缩向X方向运动，通过反应盒26上预留的缺口27划破反应盒26上覆盖的保鲜膜，使得反应盒26外部的空气进入到反应盒内部26，与还原铁粉发生反应增重，飞艇将缓慢下降。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。