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CN112644680A - 一种隐身浮空器的气动布局结构 - Google Patents

一种隐身浮空器的气动布局结构 Download PDF

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Publication number
CN112644680A
CN112644680A CN202011643976.2A CN202011643976A CN112644680A CN 112644680 A CN112644680 A CN 112644680A CN 202011643976 A CN202011643976 A CN 202011643976A CN 112644680 A CN112644680 A CN 112644680A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aerostat
stealth
layout structure
rigid
aerodynamic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011643976.2A
Other languages
English (en)
Inventor
王健
柴建忠
李悦立
陈彦联
赵冬强
陈涛
周卫国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Aircraft Design and Research Institute of AVIC
Original Assignee
Xian Aircraft Design and Research Institute of AVIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Aircraft Design and Research Institute of AVIC filed Critical Xian Aircraft Design and Research Institute of AVIC
Priority to CN202011643976.2A priority Critical patent/CN112644680A/zh
Publication of CN112644680A publication Critical patent/CN112644680A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/06—Rigid airships; Semi-rigid airships
    • B64B1/08—Framework construction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/58—Arrangements or construction of gas-bags; Filling arrangements
    • B64B1/60—Gas-bags surrounded by separate containers of inert gas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

本发明属于航空飞行器设计技术领域，公开了一种隐身浮空器的气动布局结构，包括艇体和吊舱，艇体外表面采用低RCS结构；吊舱设在艇体下表面上，并与艇体下表面用RCS结构过渡,艇体包括刚性骨架、内部气囊和外蒙皮，刚性骨架支撑起RCS结构的轮廓，内部气囊设在刚性骨架内部，外蒙皮罩在刚性骨架外。相比于普通浮空器，该隐身浮空器具有极低雷达散射截面积，能够更好适应各种复杂环境。

Description

一种隐身浮空器的气动布局结构
技术领域
本发明属于航空飞行器设计技术领域，涉及一种浮空器的布局结构，具体涉及一种隐身浮空器的气动布局结构。
背景技术
浮空器一般是指比重轻于空气的、依靠大气浮力升空的飞行器。相比于同载重的常规无人机、直升机，浮空器的留空时间最长可达15～30天，大型的系留气球甚至可以连续留空30天以上。具有驻空时间长、定点悬停、垂直起降方便、载重能力强、噪声低、耗能少等优点。作为一种通用平台，浮空器可搭载可见光/红外/雷达等各种传感器，能够凭借高度上的优势，可24小时不间断、360度从空中监视地面动态，监视重要目标。浮空器能够完成各种以前只能靠卫星和飞机才能完成的工作，比如空中早期预警、对地观测、通信中继等。
传统浮空器主要由纺织类材料(气囊)和金属类材料(吊舱等)组成，纺织类材料具有一定的雷达反射能力，由于其自身面积较大，整个气囊的雷达散射截面积非常可观。金属类材料为强雷达波反射体。因此传统浮空器在空中容易被雷达探测和定位。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种隐身浮空器的气动布局结构，可作为高威胁环境下高价值浮空器方案。
本发明的技术方案是：
一种隐身浮空器的气动布局结构，包括艇体和吊舱，艇体外表面采用低RCS结构；吊舱设在艇体下表面上，并与艇体下表面用RCS结构过渡。
进一步的，艇体包括刚性骨架、内部气囊和外蒙皮，刚性骨架支撑起RCS结构的轮廓，内部气囊设在刚性骨架内部，外蒙皮罩在刚性骨架外。
进一步的，刚性骨架采用高强度低密度的材料制成。
进一步的，刚性骨架的材料是碳纤维。
进一步的，刚性骨架的材料是铝合金。
进一步的，刚性骨架采用横向梁和纵向梁的组合方式，将浮空器外形分割为若干三角形或四边形平面，与外蒙皮组成浮空器气动外形；其中每一个三角形和四边形的法线与水平面夹角不小于15°。
进一步的，内部气囊由多个子气囊组成，多个子气囊置于刚性骨架的内部，并且填充刚性骨架内的各处空间。
进一步的，内部气囊由涤纶、聚脂纤维、麦拉制成的材料织成，内部气囊内填充氦气。
进一步的，外蒙皮由涤纶、聚脂纤维、麦拉制成的材料织成，外蒙皮表面涂覆导电类涂料。
进一步的，座舱由对雷达波有强反射作用的材料制造而成，座舱外形采用多个多边形拼接而成，每一个多边形法线与水平面夹角不小于15°。
本发明的优点是：相比于普通浮空器，该隐身浮空器具有极低雷达散射截面积，能够更好适应各种复杂环境。
附图说明
图1是本发明实施例的隐身浮空器结构示意图；
图2是本发明实施例的隐身浮空器的艇体结构示意图；
图3是本发明实施例的隐身浮空器结构主视图；
图4是本发明实施例的隐身浮空器结构俯视图。
具体实施方式
本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。
一种隐身浮空器的气动布局结构，包括艇体和吊舱，艇体外表面采用低RCS结构；吊舱设在艇体下表面上，并与艇体下表面用RCS结构过渡。
艇体包括刚性骨架、内部气囊和外蒙皮，刚性骨架支撑起RCS结构的轮廓，内部气囊设在刚性骨架内部，外蒙皮罩在刚性骨架外。
刚性骨架采用高强度低密度的材料制成，可以采用刚性骨架的材料是碳纤维或者铝合金。
刚性骨架采用横向梁和纵向梁的组合方式，将浮空器外形分割为若干三角形或四边形平面，与外蒙皮组成浮空器气动外形；其中每一个三角形和四边形的法线与水平面夹角不小于15°。
内部气囊由多个子气囊组成，多个子气囊置于刚性骨架的内部，并且填充刚性骨架内的各处空间。内部气囊由涤纶、聚脂纤维、麦拉制成的材料织成，内部气囊内填充氦气。
外蒙皮由涤纶、聚脂纤维、麦拉制成的材料织成，外蒙皮表面涂覆导电类涂料。
座舱由对雷达波有强反射作用的材料制造而成，座舱外形采用多个多边形拼接而成，每一个多边形法线与水平面夹角不小于15°。
下面结合附图说明本发明另一个实施例。
如图1所示，浮空器采用两头尖、中间等截面的外形，表面由若干个多边形(三角形和四边形)组成。
如图2所示,刚性骨架采用铝合金等轻质金属材料、高强度低密度的碳纤维等复合材料等，将浮空器艇体表面分割为若干多边形。刚性骨架采用横向和纵向梁组成，将浮空器外形分割为若干三角形或四边形平面，与外蒙皮组成浮空器气动外形。其中每一个三角形/四边形法线与水平面夹角不小于15°。
外蒙皮采用采用由涤纶、聚脂纤维、迈拉等人造材料织成，表面涂覆导电类涂料，如含银粉的导电漆。外蒙皮和刚性骨架相连接。
空器内部气囊置于刚性骨架内，里面充满了氦气以供应升力，由多个子气囊组成。气囊由涤纶、聚脂纤维、麦拉等人工材料织成。
气囊采用扁平外形设计，由多个大倾斜角平面拼接而成。每一个平面法线方向与地平面成大角度，从而将雷达回波能量偏转出敌方雷达方向。气囊表面采用金属化镀膜技术，在纺织物外表面喷涂一层雷达波强反射层，使雷达波无法透过气囊表面进入气囊内部，并且能够将雷达波能量反射出去。
吊舱主要采用金属结构，外观采用低RCS设计。同样采用多面体设计理念。

Claims (10)

1.一种隐身浮空器的气动布局结构，其特征在于，包括艇体和吊舱，艇体外表面采用低RCS结构；吊舱设在艇体下表面上，并与艇体下表面用RCS结构过渡。
2.根据权利要求1所述的一种隐身浮空器的气动布局结构，其特征在于，所述的艇体包括刚性骨架、内部气囊和外蒙皮，刚性骨架支撑起RCS结构的轮廓，内部气囊设在刚性骨架内部，外蒙皮罩在刚性骨架外。
3.根据权利要求2所述的一种隐身浮空器的气动布局结构，其特征在于，所述的刚性骨架采用高强度低密度的材料制成。
4.根据权利要求3所述的一种隐身浮空器的气动布局结构，其特征在于，所述的刚性骨架的材料是碳纤维。
5.根据权利要求3所述的一种隐身浮空器的气动布局结构，其特征在于，所述的刚性骨架的材料是铝合金。
6.根据权利要求2所述的一种隐身浮空器的气动布局结构，其特征在于，所述的刚性骨架采用横向梁和纵向梁的组合方式，将浮空器外形分割为若干三角形或四边形平面，与外蒙皮组成浮空器气动外形；其中每一个三角形和四边形的法线与水平面夹角不小于15°。
7.根据权利要求2所述的一种隐身浮空器的气动布局结构，其特征在于，所述的内部气囊由多个子气囊组成，多个子气囊置于刚性骨架的内部，并且填充刚性骨架内的各处空间。
8.根据权利要求2所述的一种隐身浮空器的气动布局结构，其特征在于，所述的内部气囊由涤纶、聚脂纤维、麦拉制成的材料织成，内部气囊内填充氦气。
9.根据权利要求2所述的一种隐身浮空器的气动布局结构，其特征在于，所述的外蒙皮由涤纶、聚脂纤维、麦拉制成的材料织成，外蒙皮表面涂覆导电类涂料。
10.根据权利要求1所述的一种隐身浮空器的气动布局结构，其特征在于，所述的座舱由对雷达波有强反射作用的材料制造而成，座舱外形采用多个多边形拼接而成，每一个多边形法线与水平面夹角不小于15°。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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