專利名稱：飛艇冷凝水收集裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及中高空長航時飛艇和大型載重飛艇領域，具體地說涉及一種飛艇冷凝水收集裝置。
背景技術：
目前，中高空飛艇一般采用航空動カ發(fā)動機，隨著燃油的逐漸消耗，飛艇的重量將變的越來越輕，飛艇浮力將大于飛艇重力，飛艇將不能保持它既定的飛行高度而逐漸上升。飛艇在下降著落過程中，由于存在較大的凈浮力，將會導致飛艇降落很困難。特別對于中高空長航時飛艇及大型載重飛艇，攜帯的燃油達數(shù)噸以上，重力浮力平衡控制問題將變的更加突出。因此，如何解決飛艇在飛行過程中隨著燃油消耗其飛行高度不斷變化的過程中所受重力和浮力之間的平衡控制技木，是ー項急需解決的關鍵技木。目前，中高空飛艇的重力浮力平衡控制方式有I、發(fā)動機推力矢量平衡；2、動升力平衡；3、全電飛艇設計技術；4、放氦平衡控制方式。I、發(fā)動機推力矢量平衡，其不足之處在于燃油消耗越多，造成的重力損失也越大，又需要更大的發(fā)動機推力來平衡這些重力損失，繼而消耗更多的燃油。如此這樣惡性循環(huán)下去，最終使飛艇付出較大的重量代價、經(jīng)濟代價，額外消耗的燃油過多甚至會影響到飛行任務的完成。2、動升カ平衡，其不足之處在于以目前的材料科學水平，加上氣體壓縮裝置的重量，整套氦氣回收裝置會增重較大，對于飛艇來說，這樣大得增重裝置在目前是行不通的。3、全電飛艇設計技木，目前國內已經(jīng)對全電飛艇設計技術進行了有益的嘗試，但是由于受到當前太陽能電池、氫氦蓄電池以及電動機發(fā)展水品的桎梏，目前大型全電飛艇設計技術只能停留在理論論證或初歩試驗驗證的層面上。4、放氦平衡控制方式，其不足之處在于雖然放氦平衡是ー種很有效的方法，但該方法只能作為ー種應急手段，從經(jīng)濟方面考慮，不能作為ー種長期使用的措施。

實用新型內容本實用新型的目的就是針對目前上述中高空飛艇的重力浮力平衡控制方式之不足，而提供一種飛艇冷凝水收集裝置。本實用新型由發(fā)動機、發(fā)動機尾氣排氣管、換熱器、氣水分離器和水箱組成，發(fā)動機尾氣排放ロ通過發(fā)動機尾氣排氣管與換熱器的進氣ロ相通，發(fā)動機尾氣排氣管上分別設有A閥門和B閥門，氣水分離器的冷凝水進口和冷凝水出ロ分別與換熱器的冷凝水出口和水箱的冷凝水進ロ相通，水箱上分別設有泄壓閥和應急閥。本實用新型的優(yōu)點是該冷凝水收集裝置可有效實現(xiàn)對中高空飛艇發(fā)動機尾氣中水蒸氣的收集，同時還可以起到鎮(zhèn)重效果，從而保護飛艇安全。

[0011]圖I是本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型由發(fā)動機I、發(fā)動機尾氣排氣管2、換熱器3、氣水分離器4和水箱5組成，發(fā)動機I尾氣排放ロ通過發(fā)動機尾氣排氣管2與換熱器3的進氣ロ相通，發(fā)動機尾氣排氣管2上分別設有A閥門2-1和B閥門2-2，氣水分離器4的冷凝水進口和冷凝水出ロ分別與換熱器3的冷凝水出口和水箱5的冷凝水進ロ相通，水箱5上分別設有泄壓閥5-1和應急閥5-2。工作原理使用前，將此裝置安裝在飛艇上，當飛艇起飛或降落等過程中，發(fā)動機I需求動カ較大，此時為了滿足飛艇動カ需求，需要高效排出發(fā)動機尾氣，此時開啟閥門2-2，關閉閥門2-1，發(fā)動機I尾氣直接通過閥門2-2排入大氣。當中高空飛艇長航時巡航或定點運行過程中，為了平衡大量燃油消耗所引起的凈浮力，在此過程中可以對發(fā)動機尾氣 中得水蒸氣進行收集，開啟閥門2-1，關閉閥門2-2，此時發(fā)動機I尾氣通過發(fā)動機尾氣排氣管2進入換熱器3，通過與冷空氣換熱，將大部分水蒸氣冷凝出來，同時通過氣水分離器4，實現(xiàn)冷凝出得水與剰余尾氣分離，冷凝出的水則進入水箱5中，從而實現(xiàn)冷凝水的收集。在收集冷凝水的過程中，也有可能出現(xiàn)換熱器或其它故障導致發(fā)動機尾氣無法排出時，發(fā)動機尾氣排氣管內的壓カ増大，需要緊急釋放尾氣，此時可開啟閥門2-2來釋放尾氣，從而避免出現(xiàn)危險。在收集的水在流向水箱的過程中，水箱中的氣體壓力會増大，會影響冷凝水的收集，此時需要對水箱內進行排壓，當壓カ達到一定值時，泄壓閥5-1自動開啟，釋放水箱內部多余氣體壓力，從而有利于冷凝水的收集。另外，當飛艇遇到應急情況需要減輕重量來降低下降速度時，可以開啟應急閥5-2釋放食量的水來減輕飛艇的重量，從而降低飛艇下降的速度，保護飛艇安全。
權利要求1.飛艇冷凝水收集裝置，其特征在于它由發(fā)動機(I)、發(fā)動機尾氣排氣管(2)、換熱器(3)、氣水分離器⑷和水箱(5)組成，發(fā)動機⑴尾氣排放ロ通過發(fā)動機尾氣排氣管(2)與換熱器(3)的進氣ロ相通，發(fā)動機尾氣排氣管(2)上分別設有A閥門(2-1)和B閥門(2-2)，氣水分離器⑷的冷凝水進口和冷凝水出口分別與換熱器⑶的冷凝水出口和水箱(5)的冷凝水進ロ相通，水箱(5)上分別設有泄壓閥(5-1)和應急閥(5-2)。
專利摘要飛艇冷凝水收集裝置，發(fā)動機(1)尾氣排放口通過發(fā)動機尾氣排氣管(2)與換熱器(3)的進氣口相通，發(fā)動機尾氣排氣管(2)上分別設有A閥門(2-1)和B閥門(2-2)，氣水分離器(4)的冷凝水進口和冷凝水出口分別與換熱器(3)的冷凝水出口和水箱(5)的冷凝水進口相通，水箱(5)上分別設有泄壓閥(5-1)和應急閥(5-2)。本實用新型的優(yōu)點是該冷凝水收集裝置可有效實現(xiàn)對中高空飛艇發(fā)動機尾氣中水蒸氣的收集，同時還可以起到鎮(zhèn)重效果，從而保護飛艇安全。
文檔編號F01P11/00GK202481298SQ20112054152
公開日2012年10月10日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權日2011年12月21日
發(fā)明者沈進進, 蔡宇峰, 陳亮, 龍飛 申請人:中國特種飛行器研究所