传统的飞艇以氦气或氢气作为浮升气体、发动机带动螺旋桨产生飞艇飞行的推力,其存在以下缺点: 1)氦气飞艇价格昂贵;
2)氢气飞艇安全性差,易燃、易爆;
3)升降控制通过改变浮升气体的体积实现,操纵性差;
4)采用多台发动机,结构复杂,重量较重。
本发明采用热气球原理,用涡轮喷气发动机(包括涡轮风扇发动机)的喷气作为飞艇的浮升气体,并利用其喷气产生飞行及方向控制的推力。
涡轮喷气发动机,发动机安装架和进、喷气道均安装在飞艇的气囊内,并作为气囊分布的浮升力,吊仓及载重量、发动机推力的主承力结构。飞艇的升空、降落、飞行均由控制涡轮喷气发动机的油门、各进、喷气道的调节门实现。
与传统的飞艇相比,其具有以下优点:
1)结构简单,重量轻,造价低,使用经济。
由于可采用一台发动机作为动力,并且是推重比很高的涡轮喷气发动机,采用发动机安装架,各进、喷气道作为主承力结构,使载荷分布均匀,受力合理,结构简单,有效地降低了总体重量。
加之使用涡轮喷气发动机的喷气作为浮升气体,发动机和各喷气道均安装在气囊内部,气囊排气口安装在飞艇后部主推力喷口的下方,热能和排气均得到充分利用。因此这种飞艇的造价和使用成本均较低。
2)使用简便,操纵灵活;不用时体积很小,便于存放和运输。
使用时,起动涡轮喷气发动机,先用喷气给飞艇的气囊充气,飞艇升空后,调小气囊充分调节门,用少量的喷气维持飞艇的升力,其它地喷气产生前进与转向的推力。飞行高度和降落由气囊充气调节门、气囊排气调节门、辅助进气调节门控制。使用简便,操纵灵活;不用时可放掉气囊内的气体,便于存放和运输。
3)安全性高
由于涡轮喷气发动机可提供很大的热气流量,可有效地克服气囊破损对飞艇升力的影响。当涡轮喷气发动机发生故障时,可将燃料引到气囊充气口打开辅助进气道,使空气和燃料在喷口处混合并燃烧维持飞艇的升力。因为气囊内的浮升气体绝大部门是燃烧过的惰性气体,在发动机起火的情况下,只要关闭进气道,隔绝空气,火可自行熄灭。所以说,热气飞艇具有很高的安全性。
附图说明:
图1,热气飞艇结构示意图。
1-气囊 2-气肋与吊绳 3-进气道
4-吊仓 5-发动机安装架 6-涡轮喷气发动机
7-主喷气道 8-方向控制喷气道 9-气囊充气喷口
10-辅助进气道 11-气囊充气口 12-飞艇垂直安定面
13-飞艇水平安定面
图2,进气与喷气结构示意图
1-涡轮喷气发动机 2-进气道 3-辅助进气道
4-辅助进气道调节门 5-主喷气道 6-方向控制喷气道
7-方向控制调节门 8-气囊充气道 9-气囊充气调节门
10-进气道调节门 11-气囊排气道 12-气囊排气调节门