[发明专利]一种平流层飞艇副气囊充放气系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种平流层飞艇副气囊充放气系统及方法，属于飞行器环境控制技术领域。

背景技术

随着现代航空航天技术的发展，以及新的军事技术革命的进展，战场态势变得越来越复杂。目前各国已意识到，防空的瓶颈是尽早发现和跟踪目标，浮空器就是一种用来探测、跟踪军事目标的好平台。不仅如此，浮空器还可以应用于国土资源观测、海洋监测、环境保护、防灾减灾、精细农业、水利监测、大地测绘、城市规划与管理等各个方面。因此，许多国家多年来一直重视对平流层飞艇的研究，但国内外多次试飞来看，目前对平流层飞艇庞大而又复杂系统的研究还不够充分。例如2011年7月，HAA(高空飞艇)项目的缩比验证艇(HALE-D)进行首次试飞，因副气囊阀门结冰故障导致飞艇在升至9754米时迫降，最后整个试飞过程宣告失败。另外，经过国内外多次试飞实验还发现在高空飞艇升降过程中，由于环境温湿度的改变，可能会在这些艇载设备上出现结露或凝霜现象，一些机械运动机构如风机等设备由于冰冻出现卡滞，电子设备由于结露生的水滴出现短路、击穿而损坏，艇载设备可能因此无法工作，严重情况下，因为艇载设备的失效将出现高空飞艇的损毁。因此如何利用平流层飞艇系统中有限的能源，科学可靠地解决平流层飞艇在高空作业时副气囊阀门、风机等设备的结冰、结霜问题，对于提升我国在平流层飞艇领域的水平具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述存在的技术问题和缺陷，而提供一种平流层飞艇副气囊充放气系统及方法。

本发明的系统既能保证飞艇副气囊充放气功能，同时又能供给舱内电子设备一定制冷量且维护系统内阀门、风机在恶劣大气环境中不结冰。

为了达到上述目的，本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种平流层飞艇副气囊充放气系统，包括副气囊，所述副气囊的进出口通过管路依次连接有用于冷却飞艇吊舱舱内电子设备的换热器、第六阀门和进口连通外界的第一风机，所述第一风机的进口还设置有受用于检测外界空气温度的第三温度传感器控制的第二电加热器，所述第一风机的出口还通过第五阀门连接有设置在电子设备上方的笛形管，所述第一风机的出口还通过设置有第四阀门的管路与所述副气囊的进出口相连通，所述第四阀门受用于检测所述舱内电子设备温度的第二温度传感器控制，所述换热器的出口B还通过管路依次连接有第二阀门、第一电加热器和第一阀门，所述第一阀门连通外界，所述第一电加热器的进口C还通过设置有第三阀门的管路与所述副气囊的进出口相连通，所述第一电加热器、所述第三阀门以及所述第五阀门均受设置在所述换热器出口B的第一温度传感器控制。

进一步，所述换热器为板式换热器，其一侧设置有第二风机，另一侧连通所述舱内电子设备。

优选的，所述第一风机为轴流式风机。

进一步，所述第二温度传感器设置在所述舱内电子设备的散热口。

本发明的一种平流层飞艇副气囊充放气系统的充放气方法，具体内容是：

1、放气方法，具体步骤如下：

第一步，关闭所述第四阀门和所述第六阀门；

第二步，打开所述第一阀门和所述第二阀门；

第三步，设置所述第五阀门和所述第一风机由所述第一传感器正向控制，所述第一加热器和所述第三阀门由所述第一传感器反向控制；即当所述第一温度传感器检测到温度过低时，关闭所述第五阀门和所述第一风机，开启所述第一电加热器和所述第三阀门；当所述第一温度传感器检测到温度过高时，开启所述第五阀门和所述第一风机，关闭所述第一电加热器和所述第三阀门。

2、充气方法，具体步骤如下：

第一步，关闭所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第五阀门；

第二步，打开所述第六阀门；

第三步，设置所述第四阀门由所述第二温度传感器反向控制，所述第一风机由所述第二温度传感器正向控制，设置所述第二电加热器由所述第三温度传感器反向控制；即当所述第二温度传感器检测到温度过低时，关小第四阀门，开大所述第一风机；当所述第二温度传感器检测到温度过高时，开大所述第四阀门，关小所述第一风机，当所述第三温度传感器检测到温度过高时，关闭所述第二电加热器，当所述第三温度传感器检测到温度过低时，打开所述第二电加热器。

系统原理：

1)放气过程：气体经过所述副气囊的进出口和所述换热器、所述第二阀门、所述第一电加热器以及所述第一阀门排出，当气体进过所述换热器时为所述舱内电子设备散热。