高度自反饋浮力減重飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流體力學(xué)領(lǐng)域，具體涉及浮力飛行設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]氣球在是一種常用的玩具、裝飾品、會(huì)場(chǎng)用品。在生活和工作中，經(jīng)常會(huì)用到氣球。氣球在生活和工作中的應(yīng)用，已經(jīng)有百年以上的歷史。
[0003]隨著科技的發(fā)展，氣球的形狀、顏色越來越豐富，材料也越來越牢固。但是整體變化不大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中，相對(duì)單調(diào)，缺乏創(chuàng)意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種高度自反饋浮力減重飛行器，以解決上述問題。
[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]高度自反饋浮力減重飛行器，包括一氣囊主體，其特征在于，還包括直接或間接固定在氣囊主體上的一遙控接收系統(tǒng)、一控制電路，以及一為上升或下降提供動(dòng)力的升降動(dòng)力裝置；
[0007]所述遙控接收系統(tǒng)的信號(hào)輸出端所述控制電路，所述控制電路連接升降動(dòng)力裝置的信號(hào)輸入端；
[0008]所述氣囊主體為一柔性的封閉腔體；
[0009]所述氣囊主體內(nèi)充有密度小于空氣的氣體；
[0010]充有密度小于空氣的氣體的氣囊主體的浮力大于重力，但浮力與重力的差值,小于所述遙控接收系統(tǒng)和所述升降動(dòng)力裝置的重力之和。
[0011]以實(shí)現(xiàn)對(duì)高度自反饋浮力減重飛行器包括升級(jí)控制在內(nèi)的遙控，而且飛行時(shí)因?yàn)樽陨砀×ψ饔?，僅僅需要升降動(dòng)力裝置提供很小的升力，即可起飛，或者升高。大大降低了能耗。
[0012]另外，因?yàn)楦叨茸苑答伕×p重飛行器整體重力又大于浮力，在喪失動(dòng)力后會(huì)降落到地面，而不是失控失蹤。
[0013]還包括一懸浮定位系統(tǒng)；所述懸浮定位系統(tǒng)連接在所述氣囊主體上；
[0014]所述懸浮定位系統(tǒng)，包括一檢測(cè)高度的高度測(cè)量裝置；
[0015]所述高度測(cè)量裝置連接所述控制電路，所述控制電路控制連接一所述升降動(dòng)力裝置。
[0016]遙控接收系統(tǒng)、控制電路、升降動(dòng)力裝置與懸浮定位系統(tǒng)封裝在一個(gè)外殼內(nèi)，一起固定。
[0017]所述氣囊主體的腔壁，為彈性材質(zhì)。所述氣囊主體的腔壁厚度，小于2mm，大于0.05mmo
[0018]所述高度測(cè)量裝置檢測(cè)飛行高度。并將高度信息傳遞給所述控制電路，控制電路根據(jù)高度信息，對(duì)升降動(dòng)力裝置進(jìn)行控制。進(jìn)而控制氣囊主體的飛行高度。
[0019]在高度檢測(cè)裝置檢測(cè)到飛行高度低于設(shè)定高度時(shí)，所述控制電路控制所述升降動(dòng)力裝置執(zhí)行上升動(dòng)作，使氣囊主體上升。在檢測(cè)到飛行高度高于設(shè)定高度時(shí)，所述控制電路控制所述升降動(dòng)力裝置執(zhí)行下降動(dòng)作，使氣囊主體下降。
[0020]所述高度自反饋浮力減重飛行器在空氣中的浮力小于自身重力，所述升降動(dòng)力裝置為僅僅提供上升動(dòng)力的升降動(dòng)力裝置。以簡(jiǎn)化系統(tǒng)。
[0021]或者，所述升降動(dòng)力裝置為既可以提供上升動(dòng)力，又可以提供下降動(dòng)力的升降動(dòng)力裝置。以實(shí)現(xiàn)靈活響應(yīng)。
[0022]所述升降動(dòng)力裝置可以采用一螺旋槳裝置、一翅片裝置，或者一熱能調(diào)控系統(tǒng)。
[0023]在所述升降動(dòng)力裝置采用螺旋槳裝置時(shí)，所述螺旋槳裝置包括一電動(dòng)機(jī)和一螺旋槳翅片，所述螺旋槳翅片的吹風(fēng)方向朝上或者朝下，所述電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接所述螺旋槳翅片，驅(qū)動(dòng)所述螺旋槳翅片轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生推力。
[0024]所述升級(jí)動(dòng)力裝置設(shè)有至少兩個(gè)螺旋槳，兩個(gè)螺旋槳對(duì)稱排布在氣囊主體的重心兩側(cè)。從而允許在省略類似于直升機(jī)尾翼的結(jié)構(gòu)后，仍然可以保持平穩(wěn)飛行。
[0025]在所述升降動(dòng)力裝置采用翅片裝置時(shí)，所述翅片裝置包括一電動(dòng)機(jī)和一擺動(dòng)翅片，所述擺動(dòng)翅片的擺動(dòng)方向?yàn)樯舷聰[動(dòng)，所述電動(dòng)機(jī)通過所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接所述擺動(dòng)翅片，驅(qū)動(dòng)所述擺動(dòng)翅片擺動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生向上或者向下的推力。
[0026]在所述升降動(dòng)力裝置采用一熱能調(diào)控系統(tǒng)時(shí)，所述熱能調(diào)控系統(tǒng)包括一電加熱裝置，所述電加熱裝置在一氣球上，為所述氣球提供熱量，在氣球內(nèi)的物質(zhì)受熱后膨脹，進(jìn)而促使氣球體積增加，進(jìn)而使浮力增加，從而產(chǎn)生向上的浮力。
[0027]所述電加熱裝置可以位于所述氣球內(nèi)或者貼在所述氣球的氣球壁外。
[0028]所述氣球可以是所述氣囊主體，即所述電加熱裝置位于所述氣囊主體內(nèi)。
[0029]所述氣球也可以獨(dú)立于所述氣囊主體，與所述氣囊主體連接?？梢晕挥谒鰵饽抑黧w外或者所述氣囊主體內(nèi)。
[0030]所述氣球下方還設(shè)有一容器，所述電加熱裝置的加熱元件位于所述容器內(nèi)。
[0031]所述容器內(nèi)裝有液體物質(zhì)，所述液體物質(zhì)在所述加熱元件的加熱下，產(chǎn)生蒸汽，進(jìn)而增加所述氣球的體積。從而增加浮力。所述液體可以采用水、二氯丙烷、鏈烷烴、烯烴、醇、醒、胺、酯、醚、酮、芳香烴、氫化烴、職烯烴、代烴等沸點(diǎn)較低的，易于蒸發(fā)的液體，具體的成分還可以是水、酒精、甲醛、汽油、乙醚。
[0032]所述容器位于所述氣球下方，所述容器的開口邊緣與所述氣球的氣球壁貼合。以便于降溫后變?yōu)橐簯B(tài)或者固態(tài)的物質(zhì)，重新落回所述容器內(nèi)，以備下次加熱使用。
[0033]所述高度測(cè)量裝置可以采用反射式高度測(cè)量裝置，包括一信號(hào)發(fā)射裝置和一信號(hào)接收裝置；
[0034]所述信號(hào)發(fā)射裝置的信號(hào)發(fā)射方向的朝向，與所述信號(hào)接收裝置的信號(hào)接收方向的朝向一致，以便于接收發(fā)射回來的信號(hào)。
[0035]所述信號(hào)發(fā)射裝置的信號(hào)發(fā)射方向的朝向，與所述信號(hào)接收裝置的信號(hào)接收方向的朝向，均朝向下方或者上方。
[0036]在朝向下方時(shí)，可以通過測(cè)量離地高度，獲知高度信息。在朝向上方時(shí)，在室內(nèi)時(shí)可以通過測(cè)量距離天花板的距離，側(cè)面反映出飛行的高度信息。
[0037]所述信號(hào)接收裝置在收到所述信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)出的信號(hào)后，產(chǎn)生一高電平，所述高電平輸出給所述控制電路，所述控制電路為所述升降動(dòng)力裝置供電，使所述升降動(dòng)力裝置工作。
[0038]所述控制電路可以為一信號(hào)放大電路。放大所述信號(hào)接收裝置輸出的電流，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述升降動(dòng)力裝置工作。
[0039]所述控制電路可以包括一延時(shí)電路。對(duì)所述信號(hào)接收裝置輸出的電流脈沖進(jìn)行延時(shí)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述升降動(dòng)力裝置平緩工作，避免脈沖電流對(duì)所述升降動(dòng)力裝置造成電流沖擊。
[0040]所述懸浮定位系統(tǒng)還包括一蓄電池系統(tǒng)，所述蓄電池系統(tǒng)設(shè)有充電接口。并為所述懸浮定位系統(tǒng)供電。
[0041]信號(hào)接收方向的朝向朝下，在所述信號(hào)接收裝置接收到下方反射回來的由所述信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的有效信號(hào)時(shí)，所述控制電路視為飛行高度低于設(shè)定高度，控制所述升降動(dòng)力裝置提供上升的升力。
[0042]信號(hào)接收方向的朝向朝下，在所述信號(hào)接收裝置接收不到下方反射回來的由所述信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的有效信號(hào)時(shí)，所述控制電路視為飛行高度高于設(shè)定高度，控制所述升降動(dòng)力裝置提供下降的力。
[0043]信號(hào)接收方向的朝向朝上，在所述信號(hào)接收裝置接收到上方反射回來的由所述信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的有效信號(hào)時(shí)，所述控制電路視為飛行高度高于設(shè)定高度，控制所述升降動(dòng)力裝置提供下降的力。
[0044]反射式高度測(cè)量裝置，可以采用一主動(dòng)式紅外測(cè)距裝置，所述信號(hào)發(fā)射裝置采用一紅外發(fā)射裝置，所述信號(hào)接收裝置采用一紅外接收裝置。
[0045]反射式高度測(cè)量裝置，可以采用一超聲波測(cè)距裝置，所述信號(hào)發(fā)射裝置采用一超聲波發(fā)射裝置，所述信號(hào)接收裝置采用一超聲波接收裝置。
[0046]反射式高度測(cè)量裝置，可以采用一激光測(cè)距裝置，所述信號(hào)發(fā)射裝置采用一激光器發(fā)射裝置，所述信號(hào)接收裝置采用一激光信號(hào)接收裝置。
[0047]所述氣囊主體內(nèi)充有密度小于空氣的氣體，可以為氫氣、氦氣或者其他氣體。
[0048]所述氣囊主體密封。避免氣體泄露。
[0049]所述高度自反饋浮力減重飛行器在空氣中的浮力與自身重力的差值，小于自身