混合升力高空系留系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111114737A(43)申请公布日2020.05.08(21)申请号201911398901.X(22)申请日2019.12.30(71)申请人中国科学院光电研究院地址100094北京市海淀区邓庄南路9号(72)发明人张冬辉张泰华乔涛陈臣(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人谭云(51)Int.Cl.B64B1/50(2006.01)B64B1/66(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称混合升力高空系留系统(57)摘要本发明涉及高空飞行系统技术领域，公开了一种混合升力高空系留系统，包括浮空器、升力翼、系缆以及固定于地面的系缆收放装置；所述浮空器通过所述系缆连接于所述系缆收放装置，所述升力翼可转动地连接于所述系缆，所述升力翼的转轴同时垂直于所述升力翼的翼弦和所述系缆的轴线。该混合升力高空系留系统综合利用浮空器的浮力和升力翼的升力，通过调整升力翼的攻角来调节升力，减小系缆最大张力，能够灵活适应不同风场，提高系统的可靠性和寿命。CN111114737ACN111114737A权利要求书1/1页1.一种混合升力高空系留系统，其特征在于，包括浮空器、升力翼、系缆以及固定于地面的系缆收放装置；所述浮空器通过所述系缆连接于所述系缆收放装置，所述升力翼可转动地连接于所述系缆，所述升力翼的转轴同时垂直于所述升力翼的翼弦和所述系缆的轴线。2.根据权利要求1所述的混合升力高空系留系统，其特征在于，还包括连接于所述系缆的转动驱动机构，所述转动驱动机构的转动输出端与所述升力翼动力耦合连接，以改变所述升力翼的攻角。3.根据权利要求2所述的混合升力高空系留系统，其特征在于，所述升力翼与所述浮空器之间的系缆上设有第一拉力传感器，所述升力翼与所述系缆收放装置之间的系缆上设有第二拉力传感器，所述第一拉力传感器和所述第二拉力传感器均电连接于所述转动驱动机构。4.根据权利要求3所述的混合升力高空系留系统，其特征在于，所述升力翼上安装有风速计和姿态传感器，所述风速计和所述姿态传感器均电连接于所述转动驱动机构。5.根据权利要求2所述的混合升力高空系留系统，其特征在于，所述转动驱动机构包括刚性杆和电动推杆，所述刚性杆串联接入所述系缆，所述升力翼的转轴转动连接于所述刚性杆；所述电动推杆的壳体铰接于所述刚性杆，所述电动推杆的输出轴铰接于所述升力翼的机身。6.根据权利要求5所述的混合升力高空系留系统，其特征在于，还包括保护缆，所述保护缆的一端连接于所述刚性杆与所述浮空器之间的系缆，所述保护缆的另一端连接于所述刚性杆与所述系缆收放装置之间的系缆。7.根据权利要求1所述的混合升力高空系留系统，其特征在于，所述升力翼包括机身和分设于所述机身的两侧的机翼，所述机身安装有伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构与所述机翼驱动连接，以调节所述机翼的伸展长度。8.根据权利要求7所述的混合升力高空系留系统，其特征在于，所述机翼包括主机翼和至少一个子机翼，所述主机翼的一端固接于所述机身，所述主机翼的另一端套接于所述子机翼，且所述伸缩驱动机构与所述子机翼驱动连接，以驱动所述子机翼伸出所述主机翼外或者收缩至所述主机翼内。9.根据权利要求8所述的混合升力高空系留系统，其特征在于，所述伸缩驱动机构包括第一牵引绳、第二牵引绳以及安装于所述主机翼的第一滑轮和驱动线轮；所述第一牵引绳的一端卷绕于所述驱动线轮，所述第一牵引绳的另一端绕过所述第一滑轮后连接于所述子机翼；所述第二牵引绳的一端卷绕于所述驱动线轮，所述第二牵引绳的另一端连接于所述子机翼。10.根据权利要求1至9中任一项所述的混合升力高空系留系统，其特征在于，所述升力翼的表面铺设有太阳能电池。2CN111114737A说明书1/6页混合升力高空系留系统技术领域[0001]本发明涉及高空飞行系统技术领域，尤其涉及一种混合升力高空系留系统。背景技术[0002]高空浮空器是一种利用气囊内所充的浮升气体获得浮力并克服自身重量的浮空器，其任务高度处于距离地球表面18km～50km，能长期执行驻留任务。通常的高空浮空器包括飞艇和高空气球。系留浮空器是浮空器的一种，它依靠系绳拴系到地面绞车上，并通过地面绞车收放缆绳，实施气球的升空和降落。系留浮空器具有驻空时间长、长期使用成本低、覆盖面积大和机动性强等特点，在科学试验、广播通信以及军事预警等领域发挥着重要作用，越来越受到国内外的重视。[0003]平流层是高空浮空器的理想工作空间，首先平流层的水汽、悬浮固体颗粒、杂质等极少，光线比较好，能见度很高，适于进行科学试验和广播通信；再有平流层的气流稳定，大气不对流，以平流运动为主，浮空器在其中受力比较稳定，可以实现长时间驻留。高空系留浮空器需要升高至平流