无人飞艇

原标题:无人飞艇

飞艇是一种有发动机驱动的,轻于空气的,可以操纵的航空器现代飞艇在现代空中勘测、摄影、广告、救生以及航空运动中得到了广泛的应用。

飞艇分类

从结构上分,飞艇可分为:软式飞艇,硬式飞艇,半硬式飞艇三类,软式飞艇气囊的外形是靠充入主气囊内浮升气体的压力保持的,因此此类飞艇也叫压力飞艇。硬式飞艇具有一个完整的金属结构,并有金属结构保持主气囊的外形,浮升气体冲入在框架内的几十个或更多的相互独立的小气囊内,以产生飞艇所需的浮升力。半硬式飞艇基本上属于压力飞艇,虽然以金属或碳纤维龙骨做支撑构架,但其气囊外形仍需靠浮升气体的压力保持。

从充气类型上飞艇分为:氢气飞艇,氦气飞艇和热气飞艇。早期飞艇都是氢气飞艇,由于氢气易燃易爆,现代飞艇以氦气飞艇居多。

三飞艇组成及构造

现代无人飞艇主要有九大主要部件和八大主要系统组成。

九大主要部件包括:气囊(主气囊和副气囊),头部装置(包括艇锥和撑条),尾部装置,吊舱,动力装置。起落架,尾翼和系留装置,遥控装置。

八大主要系统包括:电气系统,操纵系统,压力系统,燃油系统,仪表系统,照明系统,压舱系统和飞控系统。

1主要部件

气囊包括主气囊和副气囊。

气囊

主气囊是飞艇的主要部件,其外形以水滴状和雪茄状为主,软式飞艇通常以整体为空腔,硬式和半硬式飞艇内有骨架支持,主气囊由带有涂层的碳纤维材料通过高频焊接,热气焊接和胶粘制成。主气囊是整个飞艇的主体,其功用:一是填充浮力气体使飞艇产生升力;二是与飞艇吊舱,尾翼及各种操纵控制器件等构成完整的飞行器安装载体。

副气囊置于主气囊内,由带有涂层的碳纤维材料通过高频焊接,热气焊接和胶粘制成。通常主气囊内有前,后两个副气囊,也有单个和多个副气囊的。副气囊的主要作用:一是当大气压力和大气温度变化时,引起主气囊内氦气膨胀或收缩,导致主气囊内压力变化时,以释放和冲入空气的方式,以使主气囊压力保持在飞行允许范围内并防止氦气溢出。二是通过改变前,后副气囊的空气容量来调节飞艇的平衡姿态,调整俯仰角。

头部装置

头部装置包括艇锥和撑条两部分。

艇锥通常是由高强度金属材料制成的圆锥体,锥底沿圆弧焊接有与撑条连接的连接耳,锥头安装有与系留杆上的系留锁配套的锁销,锥体上焊接有供栓系艇头绳的拴口。

撑条通常由铝合金和碳纤维制成,其外形和主气囊头部曲率一致,撑条数量与艇锥上的连接耳数量一致,撑条由粘结在主气囊上的撑条套固定,同艇锥连接,呈放射状分布于气囊头部。

艇锥与撑条的作用:一是抵抗在飞行中由速度产生的风压,保持气囊头部的形状;二是将飞艇系留在系留杆上。

尾部装置

尾部装置主要是一个类似艇锥的尾椎,安装在主气囊的尾部,其功用是安装供地面牵拉的尾绳和尾灯。

吊舱

吊舱是连接与或悬挂于气囊下的结构件,用以载运机组人员,乘客,货物,设备或推进系统。驾驶室一般放在吊舱最前边,而无人飞艇通常则是将驾驶室改为遥控接收的电气仓。

动力装置

飞艇的动力装置是飞艇成为航空器的重要标志。飞艇的动力装置通常使用螺旋桨活塞式发动机,由于飞艇庞大的主气囊在飞行中产生巨大阻力,飞艇不可能有很高的飞行速度,所有涡桨或喷气式发动机一般不适合飞艇。现代飞艇通常有两台或多台发动机。目前转向发动机(可改变拉力或推力方向),已成为世界各国飞艇发展的方向。

起落架

飞艇的起落架通常是带万向轮的单起落架,与副起落架在同一纵横线上,呈“1”字形布局,也有万向轮双起落架的,与副起落架构成三点式布局。飞艇正常降落时,都是有由主起落架接地,由于飞艇降落时净重较小,一般不会大于100kg,降落时的速度也很小,一般不会大于20km/h,所以飞艇起落架的强度要求较飞机要小的多。

副起落架一般安装于吊舱前部的下方,其主要作用是在飞艇不正常降落时,防止艇头触地,起支撑作用,因此,副起落架通常比主起落架要短,在飞艇正常降落时,副起落架是不会接地的。

尾翼

飞艇尾翼类似于飞机尾翼,由安定面和活动面两部分组成。

飞艇尾翼的安定面,同其他航空器一样,是飞艇保持方向稳定性的重要构件。飞艇尾翼的活动面,是飞艇改变航向与高度的根本部件,也是飞艇成为航空器的另一个重要标志。

系留装置

系留装置是飞艇在野外停放时,保证飞艇安全所必需的重要装置。

系留装置由系留杆,系留杆顶部的系留头,系留头上的系留锁组成。飞艇通过钢索牵拉国定在地面上。当飞艇主气囊头部的系留锁销插入系留锁后,系留装置就将飞艇牢牢拴住。

2.主要系统

压力系统:压力系统有氦气和空气两个子系统。

氦气系统

包括进气和放气系统。

氦气系统的进气,由安装在主气囊尾部的充气口直接充气。

氦气系统的放气,是通过单个阀门进行的,称之为释压阀门,安装在主气囊下部。释压阀门的作用是:在主气囊压力超过规定值时自动打开,以免超压。

空气系统

包括进气和放气两部分。

空气系统的进气,由电动鼓风机供气。

空气系统的放气,由安装在副气囊下方的空气放气阀门完成,空气放气阀门在主气囊压力超过规定值时自动打开释放空气,以免主气囊超压。

照明系统

照明系统的功能主要是保证飞艇夜间安全飞行。

压舱系统

压舱系统的功能是对飞艇的重量平衡。

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