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。