臨近空間飛行器載人艙的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于航空/航天飛行器領(lǐng)域，尤其是涉及一種在臨近空間飛行的飛行器載人艙的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]臨近空間飛行器(Near-Space Vehicle，NSV)特指能在臨近空間做持續(xù)飛行并完成特定任務(wù)的飛行器，主要包括飛艇、氣球、高空長航時無人機、遠距離滑翔式遙控飛行器等多種形式。臨近空間飛行器與傳統(tǒng)的航空器和航天器相比有明顯的優(yōu)勢，一是其運行環(huán)境為氣候條件較好的平流層和中間層，受到常規(guī)威脅的可能性較小；二是臨近空間飛行器的制造成本和運行費用比航空器和衛(wèi)星低；三是臨近空間飛行器能持久穩(wěn)定地運行在目標區(qū)域上空且能覆蓋較廣的地面范圍。
[0003]因此，臨近空間飛行器在軍事方面應(yīng)用前景廣闊，可對重點區(qū)域進行連續(xù)長時間監(jiān)視和觀測，有助于對戰(zhàn)場進行準確評估；可作為電子干擾與對抗平臺，對來襲飛機和導(dǎo)彈等目標實施電子干擾及對抗；可作為無線通信中繼平臺，提供超視距通信。目前，美國空軍為臨近空間飛行器確定了多個軍事應(yīng)用方向，其中包括戰(zhàn)場指揮、控制、通信、計算機、情報，監(jiān)視和偵察(C4IS);近實時跟蹤高價值目標；空間監(jiān)視(可監(jiān)視衛(wèi)星而基本不受天氣的影響)；導(dǎo)彈防御；自然災(zāi)害快速響應(yīng)(用于移動電話網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)災(zāi)后重建)和邊境控制等。
[0004]同樣，臨近空間飛行器在民用領(lǐng)域的前景也不可小視。以往太空游對絕大多數(shù)人來說只是一個夢想，動輒數(shù)千萬美元的費用讓人望而卻步，但是臨近空間飛行器的出現(xiàn)改變了這一現(xiàn)實。其以遠遠低于太空游的價格，就可使人體驗到幾乎相同的太空體驗。臨近空間飛行器可以提供真正的“平民太空游”，民用市場潛力巨大。
[0005]臨近空間載人飛行器主要由動力系統(tǒng)、生保系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、載人艙等組成。其中載人艙用于承載人員和生保設(shè)備。臨近空間飛行器工作區(qū)間為平流層和中間層，此時大氣壓力最小可達0.05個大氣壓，要求載人艙的艙體能夠承受約一個大氣壓的內(nèi)外壓差，并且具有良好的視野空間，適用于觀光旅游需求。
[0006]現(xiàn)有航空航天類載人艙，一般采用類球形或者艇式結(jié)構(gòu)，追求的是氣動外形滿足使用工況要求，但是存在內(nèi)部空間有效利用率小的缺點，并且其都不注重視野等觀光需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本實用新型旨在提出一種能夠承受所處工作環(huán)境的受力狀態(tài)，并能提供最好的視野范圍和盡量大的內(nèi)部空間的臨近空間飛行器載人艙。
[0008]為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0009]一種臨近空間飛行器載人艙，包括主干艙體和若干個分布于主干艙體兩側(cè)的分支艙體，每個分支艙體的艙腔均分別與主干艙體的艙腔相貫通；主干艙體的兩端各設(shè)有穹型觀察窗，每個分支艙體的遠離主干艙體的端部也設(shè)有穹型觀察窗。
[0010]進一步，所述主干艙體大致呈圓管形，所述各分支艙體也大致呈圓管形。
[0011]進一步，所述分支艙體數(shù)量為兩個，兩個分支艙體對稱設(shè)于主干艙體兩側(cè)。
[0012]進一步，所述分支艙體數(shù)量為雙數(shù)，對稱設(shè)于主干艙體兩側(cè)，同一側(cè)的相鄰的分支艙體間的間隔相等，兩側(cè)的相同次序的分支艙體分列主艙體兩側(cè)的相應(yīng)對稱位置。即兩側(cè)的分支艙體兩兩相對。
[0013]進一步的，所述穹型觀察窗包括骨架和固定安裝于骨架所存在的各個骨架間隙的若干塊由透明材質(zhì)制成的窗塊。
[0014]再進一步，所述骨架包括位于中心的內(nèi)圓環(huán)體、以內(nèi)圓環(huán)體為中心均布于內(nèi)圓環(huán)體周邊且向外延伸的輻條體，和處于外圍的且與各輻條體外端相接的外圓環(huán)體。即呈現(xiàn)出類似輪轂狀的形態(tài)。
[0015]進一步的，所述主干艙體的底部還設(shè)有著落緩沖裝置。
[0016]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所述的臨近空間飛行器載人艙的艙體外形、結(jié)構(gòu)能保證載人艙在飛行過程中承受一個大氣壓強的壓差載荷的情況下，剛度強度滿足使用需求，且能夠承受自由落體和著陸等惡劣條件對艙體的摩擦、沖擊，不發(fā)生破壞，保證艙內(nèi)人員的生命安全和設(shè)備的正常工作?；厥蘸罂梢远啻沃貜?fù)使用。并且在保證生命安全的基礎(chǔ)上，艙內(nèi)空間最大程度滿足了人員的舒適性要求。在艙體不同方位設(shè)置了多個用于觀測的窗口，能夠提供良好的視野范圍和旅行體驗。觀察窗的穹型設(shè)計不僅保證了觀察窗的強度，保障安全，還為乘員提供了前、上、下、左、右等多視角大范圍的觀察視野。
【附圖說明】
[0017]構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1為具有兩個分支艙體的實施例的主視圖；圖2為圖1所示例的俯視圖；圖3為圖2的局部剖視圖；
[0019]圖4為具有四個分支艙體的實施例的主視圖；圖5為圖4所示例的俯視圖；圖6為圖5的局部剖視圖。
[0020]附圖標記說明:
[0021]1-主干艙體，2-分支艙體，3-觀察窗，31-內(nèi)圓環(huán)體，32-福條體，33-外圓環(huán)體。
【具體實施方式】
[0022]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0023]下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。
[0024]圖1至圖3給出了具有兩個分支艙體的實施例，如圖所示，臨近空間飛行器載人艙包括主干艙體I和兩個分布于主干艙體兩側(cè)的分支艙體2，所述主干艙體大致呈圓管形，所述各分支艙體也大致呈圓管形；圓管形的艙體為曲殼結(jié)構(gòu)，承載能力強，并使得艙內(nèi)地面面積能比較寬闊，空間感覺較舒適，可以采用桁梁式、桁條式、硬殼式等幾種搭建形式。
[0025]如圖3所示，每個分支艙體2的艙腔均分別與主干艙體I的艙腔相貫通；主干艙體的兩端各密閉設(shè)有穹型觀察窗3，每個分支艙體2的遠離主干艙體的端部也密閉設(shè)有穹型觀察窗3。
[0026]如圖1所示，所述穹型觀察窗3包括骨架和固定安裝于各個骨架間隙的若干塊由透明材質(zhì)制成的窗塊。所述骨架包括位于中心的內(nèi)圓環(huán)體31、以內(nèi)圓環(huán)體31為中心均布于內(nèi)圓環(huán)體31周邊且向外延伸的輻條體32，和處于外圍的且與各輻條體32外端相接的外圓環(huán)體33，即呈現(xiàn)出類似輪轂狀的形態(tài)。
[0027]圖4至圖6給出了具有四個分支艙體的實施例，如圖所示，臨近空間飛行器載人艙包括主干艙體I，和四個兩兩對稱分布于主干艙體兩側(cè)的分支艙體2 ;如圖5所不，同一側(cè)的相鄰的分支艙體2之間的間隔相等，兩側(cè)的相同次序的分支艙體分列主艙體兩側(cè)的相應(yīng)對稱位置
[0028]所述主干艙體大致呈圓管形，所述各分支艙體也大致呈圓管形；如圖6所示，每個分支艙體2的艙腔均分別與主干艙體I的艙腔相貫通；主干艙體的兩端各密閉設(shè)有穹型觀察窗3，每個分支艙體2的遠離主干艙體的端部也密閉設(shè)有穹型觀察窗3。本實施例的穹型觀察窗3的結(jié)構(gòu)與上一實施例相同，不再贅述。
[0029]另外，上述兩個實施例中，在主干艙體的底部還可增設(shè)著落緩沖裝置，圖中未示。
[0030]本實用新型所述的臨近空間飛行器載人艙的艙體外形、結(jié)構(gòu)能保證載人艙在飛行過程中承受一個大氣壓強的壓差載荷的情況下，結(jié)構(gòu)的剛度強度也滿足飛行需求，并且能夠承受自由落體和著陸等惡劣條件對艙體的摩擦、沖擊，不發(fā)生破壞，保證艙內(nèi)人員的生命安全和設(shè)備的正常工作?；厥蘸罂梢远啻沃貜?fù)使用。并且在保證生命安全的基礎(chǔ)上，艙內(nèi)空間最大程度滿足了人員的舒適性要求。在艙體不同方位設(shè)置了多個用于觀測的窗口，能夠提供良好的視野范圍和旅行體驗。觀察窗的穹型設(shè)計不僅保證了觀察窗的強度，保障安全，還為乘員提供了前、上、下、左、右等多視角大范圍的觀察視野。
[0031]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.臨近空間飛行器載人艙，其特征在于:包括主干艙體和若干個分布于主干艙體兩側(cè)的分支艙體，每個分支艙體的艙腔均分別與主干艙體的艙腔相貫通；主干艙體的兩端各設(shè)有穹型觀察窗，每個分支艙體的遠離主干艙體的端部也設(shè)有穹型觀察窗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨近空間飛行器載人艙，其特征在于:所述主干艙體大致呈圓管形，所述各分支艙體也大致呈圓管形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨近空間飛行器載人艙，其特征在于:所述分支艙體數(shù)量為兩個，兩個分支艙體對稱設(shè)于主干艙體兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨近空間飛行器載人艙，其特征在于:所述分支艙體數(shù)量為雙數(shù)，對稱設(shè)于主干艙體兩側(cè)，同一側(cè)的相鄰的分支艙體間的間隔相等，兩側(cè)的相同次序的分支艙體分列主艙體兩側(cè)的相應(yīng)對稱位置，即兩側(cè)的分支艙體兩兩相對。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨近空間飛行器載人艙，其特征在于:所述穹型觀察窗包括骨架和固定安裝于各個骨架間隙的若干塊由透明材質(zhì)制成的窗塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的臨近空間飛行器載人艙，其特征在于:所述骨架包括位于中心的內(nèi)圓環(huán)體、以內(nèi)圓環(huán)體為中心均布于內(nèi)圓環(huán)體周邊且向外延伸的福條體，和處于外圍的且與各輻條體外端相接的外圓環(huán)體，即呈現(xiàn)出類似輪轂狀的形態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨近空間飛行器載人艙，其特征在于:所述主干艙體的底部還設(shè)有著落緩沖裝置。
【專利摘要】本實用新型提供了一種臨近空間飛行器載人艙，包括主干艙體和若干個分布于主干艙體兩側(cè)的分支艙體，每個分支艙體的艙腔均分別與主干艙體的艙腔相貫通；主干艙體的兩端各設(shè)有穹型觀察窗，每個分支艙體的遠離主干艙體的端部也設(shè)有穹型觀察窗；所述主干艙體大致呈圓管形，所述各分支艙體也大致呈圓管形。本實用新型的艙體外形、結(jié)構(gòu)能保證載人艙在承受一個大氣壓強的壓差載荷的情況下，剛度強度滿足要求，且艙內(nèi)空間最大程度滿足了人員的舒適性要求。在艙體不同方位設(shè)置了多個用于觀測的窗口，能夠提供良好的視野范圍和旅行體驗。觀察窗的穹型設(shè)計在保障觀察窗強度的基礎(chǔ)上，還為乘員提供了前、上下、左右等多視角大范圍的觀察視野。
【IPC分類】B64B1-22
【公開號】CN204323675
【申請?zhí)枴緾N201420788041
【發(fā)明人】王小濤, 李星太, 張志勝, 王帥
【申請人】天津航天機電設(shè)備研究所
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月11日