[发明专利]一种飞艇配平方法

说明书

本发明属于浮空飞行器技术领域，涉及一种飞艇配平方法。飞艇为前后双副气囊布局形式，且前、后副气囊各配置相同数量的风机组、阀门组，且单组风机与单组阀门流量近似或相等。在飞艇上设置多个差压传感器用于测量气囊压力，并取其平均值作为参与飞艇自动配平逻辑的气囊压力值Pe。在飞艇上设置航姿测量系统用于测量飞艇的俯仰姿态角β。当飞艇俯仰角β大于β4上仰时，控制风机对前副气囊充气，控制阀门对后副气囊排气；当飞艇俯仰角β小于β1下俯时，控制阀门对前副气囊排气，控制风机对后副气囊充气。飞艇俯仰角β配平至β2～β3范围内时，停止配平；β1β2β3β4。

技术领域

本发明属于浮空飞行器技术领域，涉及一种飞艇配平方法。

背景技术

飞艇是一种轻于空气的航空器，由巨大的流线型艇体、位于艇体下面的吊舱、起稳定控制作用的尾翼和推进装置组成。艇体的气囊内充以密度比空气小的浮升气体(氢气或氦气)借以产生浮力使飞艇升空，副气囊内充装空气用于调节气囊的压力。吊舱供人员乘坐和装载货物。尾翼上安装舵面用来控制和保持航向、俯仰的稳定。

一般情况下，飞艇在飞行时的俯仰姿态主要通过尾翼舵面来进行调节。但是当飞艇装载了乘客、货物或抛洒了部分镇重物的情况下，可能导致重心前移或后移。此时需要增加额外的配重物进行飞艇配平，或由驾驶员长时间保持舵面处于特定的偏角才能将飞艇控制在平飞状态，也可以额外提供一套专门用于飞艇配平的调节机构。但是这些方法存在以下问题：

1、增加配重物会造成飞艇有效载荷能力的降低。

2、长时间保持舵面偏转会增加驾驶员的操作负担，同时减小飞艇舵面在正常飞行过程中的有效调节能力。

额外提供一套用于飞艇配平的调节机构会增加系统的复杂性，同时可能引入更多的故障点。

发明内容

本发明针对前后双副气囊布局的飞艇，提出一种飞艇配平方法，以确保飞艇在压力高度以下平飞时，不必依赖额外的配重物、专用的配平机构、以及驾驶员长时间的操作动作，而仅是基于飞艇的压力和俯仰姿态信息对安装于前/后副气囊的风机、阀门工作状态进行控制，就可以实现飞艇的俯仰姿态和重心的自动调节功能。

一种飞艇配平方法，所述飞艇包括气囊和布置于气囊内的前后副气囊，所述配平方法包括：监测飞艇的俯仰角β；

当飞艇俯仰角β大于β4上仰时，控制风机对前副气囊充气，控制阀门对后副气囊排气；

当飞艇俯仰角β小于β1下俯时，控制阀门对前副气囊排气，控制风机对后副气囊充气；

β1β4。

进一步，当飞艇俯仰角β配平至β2～β3范围内时，停止配平；

β1β2β3β4。

进一步，所述配平方法还包括：在飞艇配平期间，实时监测气囊压力值Pe；

当气囊压力值Pe处于P1～P4范围内时，控制风机和阀门同时工作；

当气囊压力值Pe上升至超过P4时，关闭风机仅控制阀门工作直至气囊压力值Pe下降至小于等于P2时，再次控制风机和阀门同时工作；

当气囊压力值Pe下降至小于P1时，关闭阀门仅控制风机工作直至气囊压力值Pe上升至大于等于P3时，再次控制风机和阀门同时工作；

P1P2P3P4。

进一步，所述方法还包括，实时监测前副气囊丰满度λ1和后副气囊丰满度λ2；当λ1或λ2中任意一个值达到1％或100％时，停止配平。

进一步，当飞艇俯仰角ββ4上仰时，重复执行步骤a～步骤d直至飞艇俯仰角降至小于等于β3；

步骤a：监测气囊压力，若气囊压力值Pe在P1～P4范围内，开启前副气囊风机组、后副气囊阀门组；进入步骤b；