高空气球的飞轮结构及高空气球

专利2025-03-17  11


本发明涉及浮空器 ,尤其涉及一种高空气球的飞轮结构及高空气球。


背景技术:

1、近代以来,高空科学气球系统作为一种重要的技术手段,广泛应用在众多领域的科学研究工作中,为空间天文、天体物理、大气物理、气象观测、军事侦察、遥感成像等十几种学科或领域开展科学研究活动提供了较为便利的条件。研究一套高空气球系统关键技术涉及能源、材料、控制与导航等诸多方面,其中球载吊篮平台的自主姿态控制技术逐步成为了近期高空科学气球系统研究的焦点,而涉及姿态控制精度和稳定性的问题则是研究工作的重点。具体来说,在大多数应用场合中,通常要求球载吊篮平台在高空具备姿态调整和目标跟踪的能力,并在姿态上保持足够的稳定,从而为科研观测仪器实现对目标观测点的指向及数据搜集提供有利条件。

2、反作用飞轮是常见的球载吊篮指向控制结构,反作用飞轮安装在吊篮内部,当吊篮方向发生变化时通过使反作用飞轮反向旋转可使吊篮归位。反作用飞轮结构相对简单,成本较低,能满足很多实际工程上的应用。

3、反作用飞轮式控制方法除了对控制策略、控制设备有高标准严要求之外,对飞轮结构也有其设计需求。高空气球作为低成本浮空器,飞轮结构也相应需要满足低成本的加工和运输需求。


技术实现思路

1、本发明提供一种高空气球的飞轮结构及高空气球,用以解决现有技术中飞轮结构制造成本以及运输成本高的缺陷。

2、本发明提供一种高空气球的飞轮结构,包括:内圈、多个辐条和多个弧形条,每个所述弧形条与一个所述辐条连接,多个所述弧形条拼接后形成外圈,所述辐条与所述内圈插接,所述内圈用于与电机连接。

3、根据本发明提供的一种高空气球的飞轮结构,所述辐条与所述弧形条插接。

4、根据本发明提供的一种高空气球的飞轮结构,还包括多个连接组件,相邻两个所述弧形条通过所述连接组件连接。

5、根据本发明提供的一种高空气球的飞轮结构,每个所述连接组件包括:连接块和一对连接件,所述连接块设置于相邻两个所述弧形条的拼接处,每个所述连接件穿设于所述连接块和一个所述弧形条。

6、根据本发明提供的一种高空气球的飞轮结构,多个所述弧形条包括:多个第一弧形条和多个第二弧形条,每个所述第一弧形条的两端分别设有第一坡口,每个所述第二弧形条的两端分别设有第二坡口,所述第一坡口与所述第二坡口搭接后通过所述连接组件连接。

7、根据本发明提供的一种高空气球的飞轮结构,所述第一弧形条的外弧面设有第一缺口,以使所述第一弧形条的端部形成第一阶梯;所述第二弧形条的内弧面设有第二缺口,以使所述第二弧形条的端部形成第二阶梯,所述第一阶梯与所述第二阶梯对接。

8、根据本发明提供的一种高空气球的飞轮结构,还包括多个配重螺钉,多个所述配重螺钉均布于所述外圈。

9、根据本发明提供的一种高空气球的飞轮结构,还包括多个配重块,每个所述配重块通过所述配重螺钉设置于所述外圈。

10、根据本发明提供的一种高空气球的飞轮结构,所述内圈的内壁设有一对键槽,一对所述键槽相对设置,电机通过所述键槽与所述内圈连接。

11、本发明还提供一种高空气球,包括:球体、吊篮和如上所述的高空气球的飞轮结构,所述飞轮结构设置于所述吊篮,所述吊篮与所述球体连接。

12、本发明提供的高空气球的飞轮结构,通过将外圈设置为多个弧形条拼接的结构,不仅可以提供大惯量,同时还降低了加工成本、加工难度以及运输成本,针对尺寸较大的飞轮结构,其优越性越发明显。



技术特征:

1.一种高空气球的飞轮结构,其特征在于,包括:内圈、多个辐条和多个弧形条,每个所述弧形条与一个所述辐条连接,多个所述弧形条拼接后形成外圈,所述辐条与所述内圈插接,所述内圈用于与电机连接。

2.根据权利要求1所述的高空气球的飞轮结构,其特征在于,所述辐条与所述弧形条插接。

3.根据权利要求1所述的高空气球的飞轮结构,其特征在于,还包括多个连接组件,相邻两个所述弧形条通过所述连接组件连接。

4.根据权利要求3所述的高空气球的飞轮结构,其特征在于,每个所述连接组件包括:连接块和一对连接件,所述连接块设置于相邻两个所述弧形条的拼接处,每个所述连接件穿设于所述连接块和一个所述弧形条。

5.根据权利要求3所述的高空气球的飞轮结构,其特征在于,多个所述弧形条包括:多个第一弧形条和多个第二弧形条,每个所述第一弧形条的两端分别设有第一坡口,每个所述第二弧形条的两端分别设有第二坡口,所述第一坡口与所述第二坡口搭接后通过所述连接组件连接。

6.根据权利要求5所述的高空气球的飞轮结构,其特征在于,所述第一弧形条的外弧面设有第一缺口,以使所述第一弧形条的端部形成第一阶梯;

7.根据权利要求1所述的高空气球的飞轮结构,其特征在于,还包括多个配重螺钉,多个所述配重螺钉均布于所述外圈。

8.根据权利要求7所述的高空气球的飞轮结构,其特征在于,还包括多个配重块,每个所述配重块通过所述配重螺钉设置于所述外圈。

9.根据权利要求1所述的高空气球的飞轮结构,其特征在于,所述内圈的内壁设有一对键槽,一对所述键槽相对设置,电机通过所述键槽与所述内圈连接。

10.一种高空气球,其特征在于,包括:球体、吊篮和权利要求1-9中任一项所述的高空气球的飞轮结构,所述飞轮结构设置于所述吊篮,所述吊篮与所述球体连接。


技术总结
本发明涉及浮空器技术领域,提供一种高空气球的飞轮结构及高空气球。上述的高空气球的飞轮结构,包括:内圈、多个辐条和多个弧形条,每个所述弧形条与一个所述辐条连接,多个所述弧形条拼接后形成外圈,所述辐条与所述内圈插接,所述内圈用于与电机连接。上述的高空气球的飞轮结构,通过将外圈设置为多个弧形条拼接的结构,不仅可以提供大惯量,同时还降低了加工成本、加工难度以及运输成本,针对尺寸较大的飞轮结构,其优越性越发明显。

技术研发人员:栗颖思,陈其,何泽青,周江华,秦玉梅
受保护的技术使用者:中国科学院空天信息创新研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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