本發(fā)明涉及平流層飛艇充放氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，屬于飛行器環(huán)境領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，如美國，日本，英國，俄國等發(fā)達國家，都相繼對飛艇這種特種飛行器在民用和軍用領(lǐng)域進行了深度的評估，并開始重視且設(shè)計、制造新型飛艇，特別是平流層飛艇，并將其運用于軍、民兩個兩個領(lǐng)域。但由于飛艇空氣囊的充放氣導致飛艇上下浮動，目前平流層飛艇研究領(lǐng)域，多數(shù)飛艇浮空時間不長，同時，由于風機對飛艇空氣囊的充氣過程發(fā)生在晚上，太陽能不能直接利用，因此太陽能轉(zhuǎn)化電能后的儲備也是目前研究的重點。介于以上兩點，通過對飛艇浮空調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行創(chuàng)新和改進是平流層飛艇駐空時間保證的首要問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的在于提供一種保持飛艇質(zhì)量穩(wěn)定且能更好利用太陽能直接供電的平流層飛艇及其充放氣調(diào)節(jié)方法。

一種平流層飛艇，其特征在于:包括主氦氣囊、超壓氦氣囊、高壓儲氣罐、充氣閥門、放氣閥門、主閥門、氦氣壓縮機；上述高壓儲氣罐出口依次經(jīng)過充氣閥門與主閥門第一端相連，主閥門第二端與超壓氦氣囊相連；上述主閥門第一端還經(jīng)過放氣閥門與氦氣壓縮機入口相連，氦氣壓縮機出口與高壓儲氣罐進口相連。

所述的平流層飛艇的充放氣調(diào)節(jié)方法，其特征在于:在主氦氣囊體積變化時，通過高壓儲氣罐、氦氣壓縮機、充氣閥門、放氣閥門對超壓氦氣囊體積進行調(diào)節(jié)，達到維持體積、壓力平衡的目的，具體：當太陽輻射強度增大主氦氣囊體積膨脹，引起超壓氦氣囊內(nèi)壓力增大，超壓氦氣囊進行放氣；其中將超壓氦氣囊中的氦氣依次經(jīng)過主閥門、放氣閥門、氦氣壓縮機，進入高壓儲氣罐儲存，維持飛艇體積不變；當太陽輻射強度下降主氦氣囊體積收縮，引起超壓氦氣囊內(nèi)壓力減小，超壓氦氣囊進行自由充氣；其中將高壓儲氣罐依次通過充氣閥門、主閥門（5）向超壓氦氣囊中釋放氣體，保持壓力平衡。

有益效果：在主氦氣囊受輻射影響體積不斷變化時，超壓氦氣囊根據(jù)主氦氣囊體積變化把氦氣壓縮進高壓儲氣罐或由高壓儲氣罐釋放入超壓氦氣囊。這種設(shè)計模式保持了飛艇在空中的質(zhì)量穩(wěn)定，更好的保持飛艇高度的穩(wěn)定，解決了原空-氦形式的空氣囊調(diào)節(jié)時飛艇質(zhì)量的變化導致的飛艇高度的不穩(wěn)定。

除此外，原空-氦模型的空氣囊空氣的充放通過風機調(diào)節(jié)，釋放時由于內(nèi)部壓力較大可自由釋放，而充氣時則需要風機進行充氣，此時需要消耗電能儲備，且由于充氣時處氦氣收縮時，此時無太陽輻射，太陽輻射電池板無法充電，這對太陽能的儲備提出了較高的要求，本模型則通過壓縮機將氦氣壓入高壓儲氣罐，此時處主氦氣囊膨脹過程，處于白天，能直接利用太陽能進行供電，很好的解決了太陽能的儲備問題。

上述高壓儲氣罐的進口和出口可以為同一個口。

所述在太陽輻射強度增大時，超壓氦氣囊放氣過程中氦氣壓縮機所用電量可以由太陽能電池板直接供電。

附圖說明

圖1是本發(fā)明平流層飛艇駐空調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理圖；

圖中標號名稱：1.主氦氣囊；2.高壓儲氣罐；3.充氣閥門；4.放氣閥門；5.主閥門；6.氦氣壓縮機；7.超壓氦氣囊。

具體實施方式

如圖1所示的平流層飛艇駐空調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖。包括充氣管路系統(tǒng)和放氣管路系統(tǒng)。充氣管路系統(tǒng)用于超壓氦氣囊7的充氣，放氣管路系統(tǒng)用于超壓氦氣囊7的放氣。

具體的，充氣管路系統(tǒng)包括高壓儲氣罐2、充氣閥門3、主閥門5、超壓氦氣囊7；放氣管路系統(tǒng)包括高壓儲氣罐2、放氣閥門4、主閥門5、氦氣壓縮機5、超壓氦氣囊7。

基于上述平流層飛艇駐空充放氣系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：

飛艇在太陽輻射強度增大時，主氦氣囊1體積膨脹，引起超壓氦氣囊7內(nèi)壓力增大，此時打開主閥門5、氦氣壓縮機6及放氣閥門4將超壓氦氣囊7中氣體壓縮進高壓儲氣罐2，氦氣壓縮機6所用電量由太陽能電池板直接供電。飛艇在太陽輻射強度下降時，主氦氣囊1體積收縮，引起超壓氦氣囊7內(nèi)壓力減小，此時打開主閥門5、充氣閥門3，將高壓儲蓄罐2中氦氣釋放如超壓氦氣囊2維持超壓氦氣囊的壓力平衡。