本實用新型涉及一種飛行器，尤其涉及一種用作載人或負(fù)載作業(yè)設(shè)備的運輸工具的動力推進(jìn)熱氣球。

背景技術(shù)：

在大氣層內(nèi)飛行的飛行器稱為航空器，如氣球、飛艇、飛機等。它們靠空氣的靜浮力或空氣相對運動產(chǎn)生的空氣動力升空飛行。其中，熱氣球是利用靜浮力托升，部分還利用推進(jìn)力移動的航空器。目前應(yīng)用在航拍、農(nóng)業(yè)、植保、微型自拍、快遞運輸、災(zāi)難救援、觀察野生動物、監(jiān)控傳染病、測繪、新聞報道、電力巡檢、救災(zāi)、影視拍攝、制造浪漫等等領(lǐng)域，大大的拓展了熱氣球本身的用途。

第二次世界大戰(zhàn)以后，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高新技術(shù)的應(yīng)用，化學(xué)纖維的研發(fā)和丙烷氣體的普及，熱氣球運動獲得了迅猛的發(fā)展，熱氣球主要用于航空體育運動和游覽觀光，由于熱氣球操作簡單，對起飛、著陸場地的要求不高，熱氣球運動真正發(fā)展成為一項時尚、健康的戶外休閑體育運動。

此外，熱氣球運動具有航空體育比賽、探險、休閑、空中攝影、高空作業(yè)、氣象探測、旅游觀光、空中廣告、地質(zhì)地貌測繪、青少年科普教育等多重功能。熱氣球運動是一種國外流行的體育運動方式，國內(nèi)新興的體育運動項目。熱氣球運動是一項老少皆宜的運動項目，同時熱氣球也已經(jīng)成為了一種旅游娛樂項目。

目前，大部分熱氣球都是明火燃燒而降低球囊內(nèi)氣體的密度從而提供浮升力，存在較大的安全性問題；需要預(yù)先準(zhǔn)備較長時段才可以升空，等待時間過長。另外，制氫過程產(chǎn)生的熱能也存在無法利用而浪費的現(xiàn)象，使得氣站制氫的成本居高不下，沒能夠更好地實現(xiàn)節(jié)能減排。而目前沒有熱電氫同步聯(lián)用驅(qū)動的無人或運載式熱氣球，也沒有帶推進(jìn)動力裝置的熱氣球。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種熱電氫同步聯(lián)用而靈活控制、快速起飛并確保安全性的動力推進(jìn)熱氣球。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種動力推進(jìn)熱氣球，其包括球囊、安裝于所述球囊并位于球囊下方的吊籃、設(shè)于吊籃并提供熱氣和氫氣和電能的水氫機、連通水氫機的熱氣輸出口至球囊內(nèi)的輸氣管、連接水氫機的氫氣輸出口并位于球囊開口下側(cè)的燃燒器、與水氫機電連接并向球囊內(nèi)注入熱氣的電熱風(fēng)機、安裝于吊籃并與水氫機電連接且可產(chǎn)生向后的推進(jìn)氣流的推進(jìn)裝置。

作為本實用新型動力推進(jìn)熱氣球的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述推進(jìn)裝置包括與水氫機電連接的電動氣泵、與電動氣泵出氣口連通的噴氣頭。

作為本實用新型動力推進(jìn)熱氣球的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述噴氣頭對稱設(shè)于吊籃的兩側(cè)或/和下側(cè)。

作為本實用新型動力推進(jìn)熱氣球的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述噴氣頭可控角度擺動安裝于吊籃而選擇不同的噴氣方向。

作為本實用新型動力推進(jìn)熱氣球的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述推進(jìn)裝置包括至少一組電機和旋翼，所述電機與水氫機電連接并驅(qū)動旋翼旋轉(zhuǎn)，各成組的電機和旋翼對稱設(shè)于吊籃的兩側(cè)或/和下側(cè)。

作為本實用新型動力推進(jìn)熱氣球的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述推進(jìn)裝置包括流線逐漸縮小的回轉(zhuǎn)型的氣流增壓管，所述電機和旋翼位于氣流增壓管內(nèi)。

作為本實用新型動力推進(jìn)熱氣球的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述旋翼的轉(zhuǎn)軸與電機軸、氣流增壓管的中心軸三者同軸。

作為本實用新型動力推進(jìn)熱氣球的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述輸氣管中段設(shè)有抽氣泵或/和氣閥，輸氣管分開至少兩段連接抽氣泵或/和氣閥；所述吊籃還設(shè)有分別與水氫機、燃燒器、電熱風(fēng)機、推進(jìn)裝置信號傳輸連接的飛行控制器。

作為本實用新型動力推進(jìn)熱氣球的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述水氫機包括用于抽吸甲醇水原料的液泵、使用管路連接液泵輸出口并將甲醇水原料加熱氣化并重整分離的重整器、通過管路接收分離氫氣并輸出電池余氣且產(chǎn)生電能輸出的燃料電池，燃料電池構(gòu)成水氫機的電輸出端，重整器輸出高品質(zhì)熱氣為構(gòu)成熱輸出端；所述吊籃還設(shè)有位于重心位置的容納水氫原料的原料箱。

作為本實用新型動力推進(jìn)熱氣球的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述吊籃設(shè)有功能附件或/和內(nèi)設(shè)座椅的乘員艙，所述功能附件包括攝像機、偵測儀、儲物箱、播種機、農(nóng)藥噴灑器中至少一種。

本實用新型的有益效果在于：水氫機輸出的高溫?zé)嵊鄽廨斔偷角蚰遥骨蚰抑械臍怏w具有一定高溫，比空氣密度小，從而產(chǎn)生浮升力。在起飛或者未有乘員登吊籃前，可以燃燒氫氣快速提高球囊內(nèi)空氣溫度，增加熱氣量，提高效率。乘員登上吊籃時，停止燃燒氫氣，切換為電熱風(fēng)機灌入熱空氣到球囊中，以無明火的方式供熱，大大提高熱氣球的安全性。綜合供熱的模式，可靈活調(diào)節(jié)供熱量，前期可快速灌入大量熱氣，快速升空，減少等待時間，后期全部以無明火方式供熱，提高安全性，還可以部分電能供應(yīng)推進(jìn)裝置使熱氣球具有自主推進(jìn)力，升降和移動控制更加靈活，具有避開障礙物的可能性，不至于過度被動，同時也可以選擇航道從而間接提高安全性。

附圖說明

圖1為本實用新型一種動力推進(jìn)熱氣球的一種實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為動力推進(jìn)熱氣球中的熱氣流動組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為其中的水氫機的構(gòu)造示意圖。

圖4為本實用新型一種動力推進(jìn)熱氣球的另一實施例的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為其中一種推進(jìn)裝置的構(gòu)造示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖來進(jìn)一步說明本實用新型的具體實施方式。

如圖1、圖2所示，本實用新型一種動力推進(jìn)熱氣球，其包括球囊11、安裝于所述球囊11并位于球囊11下方的吊籃12、設(shè)于吊籃12并提供熱氣和氫氣和電能的水氫機31、連通水氫機31的熱氣輸出口至球囊11內(nèi)的輸氣管61、連接水氫機31的氫氣輸出口并位于球囊開口下側(cè)的燃燒器15、與水氫機31電連接并向球囊11內(nèi)注入熱氣的電熱風(fēng)機16、安裝于吊籃12并與水氫機31電連接且可產(chǎn)生向后的推進(jìn)氣流的推進(jìn)裝置。水氫機31輸出的附帶高品質(zhì)高溫?zé)崮艿挠鄽廨斔偷角蚰?1，同時吸入空氣避免灼傷球囊11，使球囊11中的氣體具有一定高溫，比空氣密度小，從而產(chǎn)生浮升力。在起飛尚未離開地面或者未有乘員登吊籃前，可以通過燃燒器15燃燒氫氣而提高空氣溫度，從而增加熱氣的輸入量，提高起飛升空的效率。乘員登上吊籃12時，停止燃燒氫氣，大大提高熱氣球的安全性，切換為電熱風(fēng)機灌入熱空氣到球囊11中，或者只保留水氫機31輸出的熱氣補充即可，后期即升空之后以無明火的方式供熱，確保提高熱氣球的安全性。綜合供熱的模式，即可靈活調(diào)節(jié)供熱量，前期可快速灌入大量熱氣，減少等待時間，后期全部以無明火方式供熱，提高安全性，還可以部分電能供應(yīng)推進(jìn)裝置使熱氣球具有自主推進(jìn)力，升降和移動控制更加靈活，具有避開障礙物的可能性，不至于過度被動，同時也可以選擇航道從而間接提高安全性。

更佳地，參考圖4所示，所述推進(jìn)裝置51包括與水氫機31電連接的電動氣泵52、與電動氣泵52出氣口連通的噴氣頭53，產(chǎn)生噴氣形成反沖力，對飛艇產(chǎn)生推進(jìn)力。

更佳地，所述噴氣頭53對稱設(shè)于吊籃12的兩側(cè)或/和下側(cè)，便于推進(jìn)氣流避開障礙物，反沖力更加穩(wěn)定強勁。

更佳地，所述噴氣頭53可控角度擺動安裝于吊籃12而選擇不同的噴氣方向，可以方便控制噴氣頭53的方向，從而控制推進(jìn)力的方向，除了前進(jìn)方向的推進(jìn)力，還可以提供分力作為抬升力或者下壓力，對升降起到輔助推動作用。

更佳地，參考圖1所示，所述推進(jìn)裝置51包括至少一組電機55和旋翼56，所述電機55與水氫機31電連接并驅(qū)動旋翼56旋轉(zhuǎn)，各成組的電機55和旋翼56對稱設(shè)于吊籃12的兩側(cè)或/和下側(cè)，旋翼56轉(zhuǎn)動產(chǎn)生氣流形成推進(jìn)氣流提供反沖力，使飛艇前進(jìn)。

更佳地，同時參考圖5所示，所述推進(jìn)裝置51包括流線逐漸縮小的回轉(zhuǎn)型的氣流增壓管58，該管的軸向截面的側(cè)邊緣輪廓為流線型，一個流線型線條回轉(zhuǎn)形成該增壓管，所述電機55和旋翼56位于氣流增壓管58內(nèi)，使得氣流在有限空間內(nèi)壓力得到提升，產(chǎn)生動力更加強勁的噴射氣流，使得反沖力和推進(jìn)力更加強勁而且穩(wěn)定，不受側(cè)向亂流影響。

更佳地，所述旋翼56的轉(zhuǎn)軸與電機軸、氣流增壓管58的中心軸三者同軸，使得旋翼56的遠(yuǎn)端與氣流增壓管58之間的間隙可以更少也不至于干涉，從而是增壓管內(nèi)的氣流壓力更加穩(wěn)定。

更佳地，所述輸氣管61中段設(shè)有抽氣泵62或/和氣閥63，輸氣管61分開至少兩段連接抽氣泵62或/和氣閥63，如果只有抽氣泵62或氣閥63，則輸氣管61只分兩段分別連接抽氣泵或氣閥的進(jìn)氣口和出氣口，如果設(shè)有抽氣泵62和氣閥63，則分三段將抽氣泵62和氣閥63串接起來，形成控制氣輸送氣量和流速。所述吊籃12還設(shè)有分別與水氫機31、燃燒器15、電熱風(fēng)機16、推進(jìn)裝置51信號傳輸連接的飛行控制器99，可以飛行人員操控，也可以遠(yuǎn)程操控。

更佳地，參考圖3所示，所述水氫機31包括用于抽吸甲醇水原料的液泵33、使用管路連接液泵33輸出口并將甲醇水原料加熱氣化并重整分離的重整器35、通過管路接收分離氫氣并輸出電池余氣且產(chǎn)生電能輸出的燃料電池36，燃料電池構(gòu)成水氫機的電輸出端，重整器35輸出高品質(zhì)熱氣為構(gòu)成熱輸出端；所述吊籃12還設(shè)有位于重心位置的容納水氫原料的原料箱18，原料消耗的過程中重心繼續(xù)保持在原料的位置。通過液泵33抽取甲醇水原料進(jìn)入重整器進(jìn)行分離，排出的廢氣攜帶大量熱量，可以利用其來推動熱機運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)能量的高效利用。同時產(chǎn)生的氫氣可以通過燃料電池轉(zhuǎn)換為電能，驅(qū)動電機55運轉(zhuǎn)帶動旋翼56運轉(zhuǎn)，或驅(qū)動抽氣泵、氣閥等設(shè)備運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)無人機的飛行。

更佳地，參考圖1所示，所述吊籃12設(shè)有乘員艙88，乘員艙內(nèi)設(shè)有座椅89，可以搭載乘員進(jìn)行觀光、巡邏、勘探等。

更佳地，所述吊籃12設(shè)有功能附件38，所述功能附件包括攝像機、偵測儀、儲物箱、播種機、農(nóng)藥噴灑器中至少一種。配置不同的功能附件即可實現(xiàn)無人機的不同功能，使其可以在不同的應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛利用。

以上所揭露的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。