飞艇的制作方法

1.本实用新型涉及航天设备技术领域，尤其涉及一种飞艇。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
3.螺旋桨推进装置在航空航天领域有广泛的应用，如应用于各种飞机、飞艇等飞行器的推进系统中。由于螺旋桨质量轻，推进效率高，是应用在平流层飞艇上的主要推进动力方式。
4.一般飞艇的推进装置布置在飞艇的腹部吊舱两侧，这种方式主要考虑软式飞艇的吊舱结构是飞艇上唯一能够将推力散向整个飞艇的结构，但是，这种螺旋桨的气流极大的影像整个飞艇空气动力特性，降低飞艇控制能力，同时，该种结构过于复杂，推进装置的振动对吊舱内置设备影响较大。
5.部分飞艇推进装置方案为了增加推进装置的刚度，需要在装置周边布置多组斜拉张紧绳，导致这个结构形式过于复杂，并且需要在飞艇预留众多拉绳接口，而飞艇上的接口存在应力集中现象，单点受载过大时可能导致艇体损伤。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是至少解决现有的飞艇推进装置布局不合理影响飞艇性能的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
7.本实用新型提出了一种飞艇，包括艇体和多个推进装置，多个推进装置，所述多个推进装置中的部分所述推进装置设于所述艇体的径向一侧，所述多个推进装置中的另一部分所述推进装置设于所述艇体的径向另一侧，所述推进装置包括支架和至少一个共轴反桨组件，所述支架与所述艇体连接，所述共轴反桨组件与所述支架连接，所述共轴反桨组件包括第一螺旋桨、第一驱动部、第二螺旋桨和第二驱动部，所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨共轴设置，所述第一驱动部驱动所述第一螺旋桨旋转，所述第二驱动部驱动所述第二螺旋桨旋转，所述第一螺旋桨的旋转方向与所述第二螺旋桨的旋转方向相反。
8.本实用新型提出的飞艇的推进装置布局在飞艇的径向两侧，增加飞艇推进系统能力；推进装置采用共轴反桨结构形式，提高螺旋桨工作效率；通过支架固定螺旋桨和驱动部，增加结构整体性，刚度高，结构牢固可靠，不需要复杂拉绳结构。还可以根据不同抗风速度布置多组共轴反桨装置，满足不同的使用需求。
9.另外，根据本实用新型的飞艇，还可具有如下附加的技术特征：
10.在本实用新型的一些实施例中，所述推进装置还包括多个法兰盘，所述第一电机通过所述法兰盘与所述支架连接，所述第二电机通过所述法兰盘与所述支架连接。
11.在本实用新型的一些实施例中，所述支架为桁架结构，所述支架包括多个管件，多个所述管件组合形成所述桁架结构。
12.在本实用新型的一些实施例中，飞艇还包括设置在所述艇体上的连接件，所述推
进装置还包括抱箍件，所述支架通过所述抱箍件与所述连接件连接。
13.在本实用新型的一些实施例中，所述推进装置包括多个所述共轴反桨组件，多个所述共轴反桨组件沿竖直方向间隔设置于所述支架。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述支架朝向所述艇体的一侧的外形与所述艇体的外形相适应。
15.在本实用新型的一些实施例中，所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨分别设置于所述支架沿所述艇体的长度方向的两端。
16.在本实用新型的一些实施例中，所述推进装置设置于所述艇体沿长度方向的中部，所述推进装置设置于所述艇体沿高度方向的中部。
17.在本实用新型的一些实施例中，布置于所述艇体的径向两侧的所述推进装置关于所述艇体的轴线呈对称分布。
18.在本实用新型的一些实施例中，所述飞艇为平流层飞艇。
附图说明
19.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
20.在附图中：
21.图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的飞艇的推进装置的结构示意图；
22.图2示意性地示出了根据本实用新型实施方式的飞艇(两侧各布置一个单组推进装置)的结构示意图；
23.图3示意性地示出了根据本实用新型实施方式的飞艇的双组推进装置的结构示意图；
24.图4示意性地示出了根据本实用新型实施方式的飞艇(两侧各布置一个双组推进装置)的结构示意图；
25.图5示意性地示出了根据本实用新型实施方式的三组推进装置的结构示意图；
26.图6示意性地示出了根据本实用新型实施方式的飞艇(两侧各布置一个三组推进装置)的结构示意图；
27.附图标记如下：
28.10：艇体；
29.20：支架、21：共轴反桨组件、211：第一螺旋桨、212：第二螺旋桨、213：第一驱动部、214：第二驱动部、22：法兰盘。
具体实施方式
30.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
31.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进
行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
32.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
33.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
34.如图1至图6所示，本实用新型提出了一种飞艇，包括艇体10和多个推进装置，多个推进装置中的部分推进装置设于艇体10的径向一侧，多个推进装置中的另一部分推进装置设于艇体10的径向另一侧，推进装置包括支架20和至少一个共轴反桨组件21，支架20与艇体10连接，共轴反桨组件21与支架20连接，共轴反桨组件21包括第一螺旋桨211、第一驱动部213、第二螺旋桨212和第二驱动部214，第一螺旋桨211和第二螺旋桨212共轴设置，第一驱动部213驱动第一螺旋桨211旋转，第二驱动部214驱动第二螺旋桨212旋转，第一螺旋桨211的旋转方向与第二螺旋桨212的旋转方向相反。
35.可以理解的是，飞艇由流线型的艇体10、艇体10下面的吊舱、起稳定控制作用的尾面和提供驱动力的推进装置组成。艇体10的气囊内充以密度比空气小的浮升气体，借以产生浮力使飞艇升空。推进装置采用共轴反桨推进装置，第一螺旋桨211和第二螺旋桨212布置在支架20两端，并通过共轴的第一驱动部213和第二驱动部214驱动，第一驱动部213和第二驱动部214可采用电机或者其他动力装置，两个螺旋桨旋转方向相反，共轴反桨推进装置能够保证螺旋桨效率，比相等叶数、相同飞行条件的非共轴螺旋桨效率高，并且适合在恶劣环境条件使用，而无需增加气动性能补偿措施。共轴反桨组件21通过支架20与艇体10连接，支架20可根据电机布局进行适配性设计，支架20可通过螺栓与艇体10上的安装板连接实现固定，还可以通过抱箍与艇体10上的连接件进行固定。
36.本实用新型提出的飞艇的推进装置布局在飞艇的径向两侧，增加飞艇推进系统能力；推进装置采用共轴反桨结构形式，提高螺旋桨工作效率；通过支架20结构一体化的方案固定螺旋桨和电机，增加结构整体性，刚度高，结构牢固可靠，不需要复杂拉绳结构。还可以
根据不同抗风速度布置多组共轴反桨装置，满足不同的使用需求。
37.在本实用新型的一些实施例中，推进装置还包括多个法兰盘22，第一电机通过法兰盘22与支架20连接，第二电机通过法兰盘22与支架20连接。法兰盘22可通过螺接或者卡接的方式与支架20固定，电机可通过螺接的方式与法兰盘22连接固定，通过设置法兰盘22使得电机可以稳固地安装于支架20，连接可靠性强，安装拆卸方便。
38.在本实用新型的一些实施例中，支架20为桁架结构，支架20包括多个管件，多个管件组合形成桁架结构。支架20可以为中空薄壁管状材料加工成的桁架结构，材料为金属或为碳纤维。强度高，重量较轻，并且可根据实际需要进行设计，适应性强。
39.在本实用新型的一些实施例中，飞艇还包括设置在艇体10上的连接件，推进装置还包括抱箍件，支架20通过抱箍件与连接件连接。连接件可以是设置在艇体10上的柔性安装片，或者设置在艇体10上的法兰组件，通过抱箍与柔性安装片上的安装部连接实现固定，或者抱箍与法兰组件上的凸出部连接实现固定。该连接方式安装效率高，只需常规螺栓连接，安装工具使用少，降低成本，无需准备多种电动工具、紧固件，降低管理成本；并且可方便安装拆卸，流程简洁，适合野外作业。
40.在本实用新型的一些实施例中，推进装置包括多个共轴反桨组件21，多个共轴反桨组件21沿竖直方向间隔设置于支架20。可沿竖直方向在支架20上布置多个共轴反桨组件21，具体数量根据实际需要设定，如飞艇需要动力较强，可布置3个以上共轴反桨组件21加强动力。
41.如图3所示，可在支架20上布置两组共轴反桨组件21，以提供较大的动力，或者，如图5所示，可在支架20上布置三组共轴反桨组件21，以提供更大的动力。图4是双组共轴反桨组件21的推进装置布置在飞艇上的示意图，图6是三组共轴反桨组件21的推进装置布置在飞艇上的示意图。
42.在本实用新型的一些实施例中，支架20朝向艇体10的一侧的外形与艇体10的外形相适应。支架20朝向艇体10的一侧可适应性地设计为弧形，使得支架20能够与艇体10的外壁面贴合，一方面方便安装，另一方面减少飞艇飞行时的风阻。
43.在本实用新型的一些实施例中，第一螺旋桨211和第二螺旋桨212分别设置于支架20沿艇体10的长度方向(艇体10的椭圆体轴向)的两端。第一螺旋桨211和第二螺旋桨212分别设置在支架20的前后两端，方便安装拆卸维修，并且能够避免支架20干扰，提高飞艇性能。
44.在本实用新型的一些实施例中，推进装置设置于艇体10沿长度方向(艇体10的椭圆体轴向)的中部，推进装置设置于艇体10沿高度方向的中部。使得飞艇整体稳定性更佳，空气动力学性能也较好。
45.在本实用新型的一些实施例中，布置于艇体10的径向两侧的推进装置关于艇体10的轴线呈对称分布。使得多个推进装置呈对称布置，能够提高飞艇的稳定性。
46.在本实用新型的一些实施例中，飞艇为平流层飞艇。
47.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种飞艇，其特征在于，包括：艇体；多个推进装置，所述多个推进装置中的部分所述推进装置设于所述艇体的径向一侧，所述多个推进装置中的另一部分所述推进装置设于所述艇体的径向另一侧，所述推进装置包括支架和至少一个共轴反桨组件，所述支架与所述艇体连接，所述共轴反桨组件与所述支架连接，所述共轴反桨组件包括第一螺旋桨、第一驱动部、第二螺旋桨和第二驱动部，所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨共轴设置，所述第一驱动部驱动所述第一螺旋桨旋转，所述第二驱动部驱动所述第二螺旋桨旋转，所述第一螺旋桨的旋转方向与所述第二螺旋桨的旋转方向相反。2.根据权利要求1所述的飞艇，其特征在于，所述推进装置还包括多个法兰盘，所述第一驱动部通过所述法兰盘与所述支架连接，所述第二驱动部通过所述法兰盘与所述支架连接。3.根据权利要求1所述的飞艇，其特征在于，所述支架为桁架结构，所述支架包括多个管件，多个所述管件组合形成所述桁架结构。4.根据权利要求1所述的飞艇，其特征在于，所述飞艇还包括设置在所述艇体上的连接件，所述推进装置还包括抱箍件，所述支架通过所述抱箍件与所述连接件连接。5.根据权利要求1所述的飞艇，其特征在于，所述推进装置包括多个所述共轴反桨组件，多个所述共轴反桨组件沿竖直方向间隔设置于所述支架。6.根据权利要求1所述的飞艇，其特征在于，所述支架朝向所述艇体的一侧的外形与所述艇体的外形相适应。7.根据权利要求1所述的飞艇，其特征在于，所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨分别设置于所述支架沿所述艇体的长度方向的两端。8.根据权利要求1所述的飞艇，其特征在于，所述推进装置设置于所述艇体沿长度方向的中部，所述推进装置设置于所述艇体沿高度方向的中部。9.根据权利要求1所述的飞艇，其特征在于，布置于所述艇体的径向两侧的所述推进装置关于所述艇体的轴线呈对称分布。10.根据权利要求1至9任一项所述的飞艇，其特征在于，所述飞艇为平流层飞艇。

技术总结
本实用新型提出了一种飞艇，包括艇体和多个推进装置，部分推进装置设于艇体的径向一侧，另一部分推进装置设于艇体的径向另一侧，推进装置包括支架和至少一个共轴反桨组件，支架与艇体连接，共轴反桨组件与支架连接，共轴反桨组件包括第一螺旋桨、第一驱动部、第二螺旋桨和第二驱动部，第一螺旋桨和第二螺旋桨共轴设置，第一驱动部驱动第一螺旋桨旋转，第二驱动部驱动第二螺旋桨旋转，第一螺旋桨的旋转方向与第二螺旋桨的旋转方向相反。飞艇的推进装置布局在飞艇的径向两侧，增加飞艇推进系统能力；推进装置采用共轴反桨结构形式，提高螺旋桨工作效率；支架结构一体化的方案整体性强，刚度高，结构牢固可靠，不需要复杂拉绳结构。构。构。


技术研发人员：胡宝帅
受保护的技术使用者：北京天恒长鹰科技股份有限公司
技术研发日：2022.10.20
技术公布日：2023/3/23