平流层飞艇返场降落方法及控制平流层飞艇返场降落的系统与流程

技术特征：
1.一种平流层飞艇返场降落方法，其特征在于，包括以下步骤：将平流层飞艇下降至指定高度；将拖拽飞艇行驶至平流层飞艇的前方并高于平流层飞艇；该拖拽飞艇包括气囊、位于气囊下方的吊舱、位于吊舱后部可向下伸出的拖拽绳、套环，该套环设置在拖拽绳的末端；该平流层飞艇的前部设有可与套环锁紧或解除连接的闭锁器；调整拖拽飞艇和平流层飞艇的速率和高度，将拖拽绳垂直向下释放，使套环与闭锁器锁紧，停止释放拖拽绳；控制拖拽飞艇牵引平流层飞艇向预定回收区域飞行；到达预定回收区域后，解除套环和闭锁器的连接，回收平流层飞艇。2.根据权利要求1所述的平流层飞艇返场降落方法，其特征在于，所述将拖拽飞艇行驶至平流层飞艇的前方并高于平流层飞艇的方法包括：综合指控系统通过当地气象预报数据做预判，规划并控制拖拽飞艇提前进入平流层飞艇下降的中低空空域，然后再接近平流层飞艇的前方并高于平流层飞艇。3.根据权利要求1所述的平流层飞艇返场降落方法，其特征在于，所述使套环与闭锁器锁紧的方法包括：通过综合指控系统指挥拖拽飞艇调整航向偏转角及转速、俯仰偏转角及转速、拖拽绳的释放速度及长度，使套环与闭锁器连接。4.根据权利要求3所述的平流层飞艇返场降落方法，其特征在于，所述使套环与闭锁器连接的方法包括：打开闭锁器的抓钩，套环套入闭锁器的抓钩，关合抓钩；所述解除套环和闭锁器的连接的方法包括：打开套环，使抓钩脱离套环。5.根据权利要求1所述的平流层飞艇返场降落方法，其特征在于，所述控制拖拽飞艇牵引平流层飞艇向预定回收区域飞行的方法包括：在牵引的初始阶段，拖拽飞艇行驶至平流层飞艇的正前方；在牵引的初始阶段之后，调整平流层飞艇的航向偏转角及俯仰偏转角使得平流层飞艇与拖拽飞艇在同一高度。6.根据权利要求1所述的平流层飞艇返场降落方法，其特征在于，所述解除套环和闭锁器的连接之前，还包括：综合指控系统控制拖拽飞艇和平流层飞艇保持同一高度下降，直至到达指定高度及指定回收点。7.根据权利要求1所述的平流层飞艇返场降落方法，其特征在于，所述拖拽飞艇还包括：拖拽飞艇航向矢量推进系统、拖拽飞艇头锥；所述拖拽飞艇头锥固定在拖拽飞艇的气囊前部，并位于气囊的中心轴上；所述拖拽飞艇航向矢量推进系统固定在拖拽飞艇头锥的前部，用于调整拖拽飞艇的航向；所述拖拽飞艇航向矢量推进系统包括第一航向推进螺旋桨、第一航向推进电机、第一航向矢量旋转电机、第一蜗杆、第一蜗杆支撑件、第一涡轮、第一轴承、第一安装平台、第一涡轮轴；所述第一航向推进螺旋桨与第一航向推进电机固定连接；所述第一航向推进电机与第一涡轮的一侧固定连接，第一涡轮的另一侧与第一涡轮轴固定连接，第一涡轮轴通过第一轴承与第一安装平台连接，第一涡轮轴与气囊的中心轴垂
直；第一涡轮和第一蜗杆形成涡轮蜗杆付，第一蜗杆支撑件的下方与第一安装平台固定连接，上方支撑第一蜗杆；第一蜗杆的一端与第一航向矢量旋转电机连接，第一航向矢量旋转电机与第一安装平台固定连接，在第一航向矢量旋转电机的带动下使第一涡轮转动。8.根据权利要求7所述的平流层飞艇返场降落方法，其特征在于，所述拖拽飞艇还包括拖拽飞艇局部加固框、多个拖拽飞艇俯仰矢量侧推系统；所述拖拽飞艇局部加固框固定在气囊的外部，多个拖拽飞艇俯仰矢量侧推系统设置在气囊的两侧，并与拖拽飞艇局部加固框固定连接，拖拽飞艇俯仰矢量侧推系统用于调整拖拽飞艇的俯仰姿态和/或推进拖拽飞艇前进；所述拖拽飞艇俯仰矢量侧推系统包括第一俯仰推进螺旋桨、第一俯仰推进电机、第一俯仰矢量旋转电机、第二蜗杆、第二蜗杆支撑件、第二涡轮、第二轴承、第二安装平台和第二涡轮轴；所述第一俯仰推进螺旋桨与第一俯仰推进电机固定连接；所述第一俯仰推进电机与第二涡轮的一侧固定连接，第二涡轮的另一侧与第二涡轮轴固定连接，第二涡轮轴通过第二轴承与第二安装平台连接，第二涡轮轴与气囊的中心轴垂直；第二涡轮和第二蜗杆形成涡轮蜗杆付，第二蜗杆支撑件的一端与第二安装平台固定连接，另一端支撑第二蜗杆；第二蜗杆的一端与第一俯仰矢量旋转电机连接，第一俯仰矢量旋转电机与第二安装平台固定连接，在第一俯仰矢量旋转电机的带动下使第二涡轮转动；所述拖拽飞艇还包括多个吊舱拖拽推进系统，多个吊舱拖拽推进系统分别固定在吊舱的两侧。9.根据权利要求7所述的平流层飞艇返场降落方法，其特征在于，所述拖拽飞艇还包括拖拽飞艇尾翼舵，该拖拽飞艇尾翼舵高于或等高于气囊的中心轴。10.一种控制平流层飞艇返场降落的系统，其特征在于，包括：拖拽飞艇、综合指控系统、固定在平流层飞艇前部的闭锁器；综合指控系统与拖拽飞艇、平流层飞艇及闭锁器通讯地连接，根据权利要求1-9中任一项的方法控制拖拽飞艇、平流层飞艇及闭锁器实现平流层飞艇返场降落。

技术总结
本发明涉及飞艇技术领域，提供一种平流层飞艇返场降落方法及控制平流层飞艇返场降落的系统，该方法包括以下步骤：将平流层飞艇下降至中低空空域；将拖拽飞艇行驶至平流层飞艇的前方并高于平流层飞艇；该拖拽飞艇包括拖拽绳、套环，该套环设置在拖拽绳的末端；该平流层飞艇的前部设有可与套环锁紧或解除连接的闭锁器；调整拖拽飞艇和平流层飞艇的速率和高度，将拖拽绳垂直向下释放，使套环与闭锁器锁紧，停止释放拖拽绳；控制拖拽飞艇牵引平流层飞艇向预定回收区域飞行；到达预定回收区域后，解除套环和闭锁器的连接，回收平流层飞艇。本方案能够保证平流层飞艇安全、完整地返场。完整地返场。完整地返场。


技术研发人员：江京 李文法
受保护的技术使用者：北京空天高科技有限公司
技术研发日：2022.07.10
技术公布日：2022/8/22