[0021] 为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。
[0022] 需要说明的是,本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列单元的过程、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、产品或设备固有的其它单元。
[0023] 根据本实用新型实施例,提供了一种临近空间飞行器的产品实施例。
[0024] 图1是根据本实用新型实施例的一种可选的临近空间飞行器的示意图,如图1所示,该飞行器包括:飞行器本体102,其内充有氦气;通气管道,包括第一管道104和第二管道106;控温设备108,通过通气管道与飞行器本体102连接,当飞行器本体102内氦气温度降低时,通过第一管道104从飞行器本体102内抽出氦气,并对抽出的氦气进行升温处理,以及通过第二管道106将升温处理后的氦气抽入飞行器本体102内,以增大飞行器本体102内的氦气压强,当飞行器本体102内氦气温度升高时,通过第二管道106从飞行器本体102内抽出氦气以减小飞行器本体102内的氦气压强;供电设备110,与控温设备108连接,用于为控温设备108供电。
[0025] 实施时,向飞行器本体102内充入预定重量的氦气,使飞行器本体102在其内部氦气温度为预设温度值时能够保证在轨驻留。在夜晚或者其他天气情况下,飞行器本体102内的氦气温度会降低,此时,控温设备108会通过第一管道104飞行器本体102内抽出氦气,并在控温设备108内对抽出的氦气加热,氦气加热之后,控温设备108会通过第二管道106将升温处理后的氦气抽入飞行器本体102内,这样,可以防止氦气温度迅速降低,避免飞行器本体102内压强剧烈降低,防止飞行器本体102内部压强低于外界压强,避免飞行器本体体积缩小甚至变形,防止系统浮力迅速下降,避免飞行器本体102高度下降甚至降落。与相关技术只能通过抛压舱物等手段进行减重以防止飞行器本体降落相比,本实用新型技术方案能够调整的飞行器本体浮力范围较大,可以支持长期在轨驻留。
[0026] 由于飞行器本体不仅受温度影响,还受光照影响,因此可选地,控温设备还可以用于当飞行器本体内氦气温度升高时,通过第二管道从飞行器本体内抽出氦气以减小飞行器本体内的氦气压强。白天,飞行器本体受光照影响其内部氦气温度会升高,进而导致氦压强增大,此时,控温设备通过第二管道从飞行器本体内抽出部分氦气,可以减小飞行器本体内的氦气压强,防止飞行器本体爆裂。通过本实用新型技术方案,可以降低临近空间飞行器本体白天温度上升的幅,解决临近空间飞行器本体在轨温度升高迅速的问题。
[0027] 在本实用新型实施例中,在夜晚或其他天气情况导致飞行器内氦气温度降低时,采用控制飞行器内氦气温度升高的方式,通过使临近空间飞行器包括:飞行器本体,其内充有氦气;通气管道,包括第一管道和第二管道;控温设备,通过通气管道与飞行器本体连接,当飞行器本体内氦气温度降低时,通过第一管道从飞行器本体内抽出氦气,并对抽出的氦气进行升温处理,以及通过第二管道将升温处理后的氦气抽入飞行器本体内,以增大飞行器本体内的氦气压强,当飞行器本体内氦气温度升高时,通过第二管道从飞行器本体内抽出氦气以减小飞行器本体内的氦气压强;供电设备,与控温设备连接,用于为控温设备供电,达到了通过控制飞行器内氦气温度以控制其内的氦气压强的目的,从而实现了控制飞行器长期在轨驻留的技术效果,进而解决了相关技术中飞行器由于受温度的影响而不能长期在轨驻留的技术问题。
[0028] 可选地,控温设备还用于当飞行器本体内氦气温度升高时,在通过第二管道从飞行器本体内抽出氦气后,对抽出的氦气进行降温处理,并通过第一管道将降温处理后的氦气抽入飞行器本体内,以减小飞行器本体内的氦气压强。
[0029] 也即,当飞行器本体内氦气温度升高、压强增大时,在抽出部分氦气后,控温设备可以对这部分氦气加压降温并贮存,以降低临近空间飞行器本体白天温度上升的幅,解决临近空间飞行器本体在轨温度升高迅速的问题;或者当飞行器本体内氦气温度升高、压强增大时,在抽出部分氦气后,控温设备也可以先对这部分氦气加压降温再将其重新抽入飞行器本体内,循环“加压降温-重新抽入”这一操作过程,也可以降低临近空间飞行器本体白天温度上升的幅,解决临近空间飞行器本体在轨温度升高迅速的问题。
[0030] 可选地,上述控温设备还用于对通过第二管道从飞行器本体内抽出的氦气进行加压降温并贮存。这样,可以避免直接将氦气释放到大气中而导致氦气浪费,以及大气被污染。
[0031] 如图2所示,可选地,第一管道104与飞行器本体102连接的端口延伸至飞行器本体102的顶部;第二管道106与飞行器本体102连接的端口设置在飞行器本体102的底部。
[0032] 白天日照强度较大时,温控设备108通过第二管道106将球体内的高温氦气抽出,降温处理后再将氦气通过第一管道104送入球体上方,由于低温氦气会向下运动,这样,将第一管道104与飞行器本体102连接的端口延伸至飞行器本体102的顶部,不仅利于高温氦气从第二管道106排出,而且利于快速降低球体内的氦气温度,进而可以通过循环快速减小球体内的氦气压强。
[0033] 夜晚没有日照时,温控设备108通过第一管道104将球体内低温氦气抽出,升温处理后再将氦气通过第二管道106送入球体下方,由于高温氦气会向上运动,这样,将第二管道106与飞行器本体102连接的端口设置在飞行器本体102的底部,不仅利于低温氦气从第一管道104排出,而且利于快速升高球体内的氦气温度,进而可以通过循环快速增加球体内的氦气压强。
[0034] 通过本实用新型实施例,在白天日照强烈时,可以在不放掉氦气(即不浪费氦气)的情况下,实现降低飞行器本体内氦气温度、防止球体爆裂的目的;在夜晚无日照时,可以在不通过扔压舱物的情况下,实现升高飞行器本体内氦气温度、防止的球体变形降落的目的。也即,本实用新型创造性地采取控温设备对白天高温时的氦气进行降温,对夜晚低温时的氦气进行加热,实现了临近空间飞行器本体长期在轨驻留的目的。
[0035] 可选地,供电设备包括:蓄电池,连接至控温设备;太阳能电池板,连接至控温设备和蓄电池。
[0036] 也即,控温设备可以通过蓄电池供电,也可以通过太阳能电池板供电,或者可以通过两者共同供电。太阳能电池板可以给控温设备供电,也可以给蓄电池充电。具体地,在太阳能电池板供电充足时,优先选用太阳能电池板给控温设备供电;在太阳能电池板供电不足甚至无法供电时,优先选用太阳能电池板与蓄电池共同给控温设备供电,或者优先选用蓄电池单独给控温设备供电。
[0037] 通过本实用新型实施例,可以提供多种供电方式,保证控温设备正常运行。
[0038] 可选地,蓄电池设置在临近空间飞行器的吊舱内。可选地,太阳能电池板安装在飞行器本体的外表面上,如安装在飞艇的机翼上。其中,将太阳能电池板安装在飞行器本体的外表面上,可以使太阳能电池板更充分地接受日照,从而更利于太阳能的转换。
[0039] 如图3所示,可选地,蓄电池可以设置在临近空间飞行器的吊舱112内。需要说明的是,供电设备包括:蓄电池和太阳能电池板时,太阳能电池板安装在飞行器本体的外表面上,蓄电池设置在吊舱内。
[0040] 可选地,控温设备包括:控温主机,与控温主机相连的控温外机,其中,控温外机通过控制命令控制控温主机执行以下操作:当飞行器本体内氦气温度降低时,通过第一管道从飞行器本体内抽出氦气,并对抽出的氦气进行升温处理,以及通过第二管道将升温处理后的氦气抽入飞行器本体内,以增大飞行器本体内的氦气压强;当飞行器本体内氦气温度升高时,通过第二管道从飞行器本体内抽出氦气以减小飞行器本体内的氦气压强。
[0041] 实施时,温控外机可以接收地面指令,配合温控主机工作,包括控制飞行器本体内的温度升高和降低。需要说明的是,温控主机与温控外机可以合并为一个控温设备,其中,温控外机负责与地面交互,温控主机用于基于外机的控制指令执行温控操作。
[0042] 通过本实用新型,在临近空间浮空器(即临近空间飞行器)内加装控温设备,在白天日照强烈时,对气球内氦气进行降温,控制飞行器本体内的氦气压强,使得内外压差处于囊体可以承受的范围,不至于出现超压过大,囊体破裂的情况,也就不需要释放掉十分珍贵的浮力气体;在夜晚没有日照时,通过温控设备对氦气进行加热,使气球内氦气温度下降不至于太多,能保持囊体内外压差为正,从而可以保持囊体为球形,使飞行器本体浮空高度不至于下降。
[0043] 可选地,上述飞行器本体为:氦气球或充有氦气的飞艇等。
[0044] 上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0045] 在本实用新型的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0046] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
[0047] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0048] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。