[发明专利]一种分体式弱关联模块化浮空平台

说明书

本发明公开了一种分体式弱关联模块化浮空平台，所述浮空平台包含恒升力充气闭孔微结构浮空材料单元模块、升力平衡控制单元模块和模块之间弱关联结构，其中：所述恒升力充气闭孔微结构浮空材料单元模块由多个恒升力充气闭孔微结构浮空材料单元构成；所述升力平衡控制单元模块由多个升力平衡控制单元构成，升力平衡控制单元的数量与恒升力充气闭孔微结构浮空材料单元的数量相等；所述恒升力充气闭孔微结构浮空材料单元模块与升力平衡控制单元模块之间通过模块之间弱关联结构进行布置连接。本发明的浮空平台兼具自适应特性和刚度支撑特性，极大地提高了当前浮空器的服役稳定性、可靠性和服役时间，从而实现长久驻空、稳定驻空的目标。

技术领域

本发明属于浮空技术领域，涉及一种用于分体式弱关联模块化浮空平台。

背景技术

浮空器不仅在生产生活中具有广泛的使用价值，如代替卫星提供定点驻空作业、作为应急通讯站检测森林火势险情、大气监测等，而且在军事上也拥有广泛的应用前景，如布置空中飘雷阻退进犯来敌等。然而现有浮空器所采用的大容积冲压维形技术使得产品质量控制难度大、工业生产标准化、规模化困难；而且大型囊体压力控制不易且受到外界环境影响明显，从而使得大型囊体的稳定性和安全性降低。随着生产生活、军事应用需求的提高，具备长久驻空能力，兼具防空驻空与结构承载能力的浮空器成为目前发展的需求。然而，现有设计范式无法满足这些需求，其成本和质量控制也无法行之有效的实施。为了解决和实现高效稳定驻空和快速部署响应，更需要进行相应产品的研发与设计。

发明内容

本发明为了解决现有浮空器存在的上述问题，提供了一种分体式弱关联模块化浮空平台。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种分体式弱关联模块化浮空平台，包含恒升力充气闭孔微结构浮空材料单元模块、升力平衡控制单元模块和模块之间弱关联结构，其中：

所述恒升力充气闭孔微结构浮空材料单元模块由多个恒升力充气闭孔微结构浮空材料单元构成，相邻恒升力充气闭孔微结构浮空材料单元之间通过模块之间弱关联结构进行布置连接；

所述升力平衡控制单元模块由多个升力平衡控制单元构成，升力平衡控制单元的数量与恒升力充气闭孔微结构浮空材料单元的数量相等，相邻升力平衡控制单元之间通过模块之间弱关联结构进行布置连接；

所述恒升力充气闭孔微结构浮空材料单元包括立方框架、内部支撑骨架、气阀、弹性蒙皮；所述立方框架的每个面均覆盖弹性蒙皮密封；所述气阀设置在弹性蒙皮边缘区域；所述内部支撑骨架设置在立方框架的内部且与每个面的弹性蒙皮中心区域相交，形成镂空的半弹性蒙皮；

所述升力控制平衡单元包含轻质刚性立方密闭外壳、球形可膨胀式气囊、内气阀、外气阀；所述轻质刚性立方密闭外壳的内部设置有球形可膨胀式气囊，球形可膨胀式气囊的一端与轻质刚性立方密闭外壳的一个面的内侧密闭粘接并在该处设有一内气阀；所述轻质刚性立方密闭外壳的靠外区域设置外气阀，外气阀与内气阀设置在轻质刚性立方密闭外壳的同一面上；

所述恒升力充气闭孔微结构浮空材料单元模块与升力平衡控制单元模块交替设置，相邻恒升力充气闭孔微结构浮空材料单元模块与升力平衡控制单元模块之间通过模块之间弱关联结构进行布置连接。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明的浮空平台包含多个充气闭孔微结构浮空材料单元和多个升力平衡控制单元，各个单元、模块之间采用弱关联结构连接；各个单元、模块均在产品制作中可以实现工业化、标准化、规模化生产，在产品质量控制、参数化控制、制作规模化上具有极大地优势；

2、根据实际工况中需要部署恒升力单元和升力控制单元并进行相应的协调安排，可以实现浮空平台的持久续航和便捷灵敏特性；

3、根据不同的服役条件，定向的产品制作和大规模组装可以大幅度提高空间飞行器的应急响应效率；