吊舱的制作方法

本发明涉及浮空器技术领域，尤其涉及吊舱。

背景技术：

浮空器是指内部充填轻质气体(轻于空气)、依靠(或主要依靠)空气静浮力实现升空的航空器，类型分为自由气球、系留气球和飞艇。自由气球不带动力、随空中风自由飘飞，包括零压球和超压气球两种。

自由气球需要携带一定的载荷，包括供电设备、电源管理设备、气球定位设备等设备保证其正常工作，因此需要吊舱结构装载此类设备。可见吊舱结构是自由气球的重要部件，对于装载的设备，要保证其安全、稳定、可靠的工作。它的设计不仅关系到自由气球的总体性能和飞行安全，还关系到搭载设备的精准定位和正常工作。

吊舱一般通过缆绳悬挂在自由气球下部几十米位置处。但现有的吊舱一般应对重型浮空器，而且搭载不同类航天器材需采用专用的吊舱等，因此吊舱在构造和质量体积上不具有通用性，面对轻型浮空器要求的吊舱有较好的灵活性，可以安装各种类型的载荷，且方便对载荷进行操作，要求吊舱有足够的强度，保证吊舱在承受一定冲击的情况下，载荷仍安全可靠，保证吊舱有较强的兼容性，可以兼容保温材料和缓冲装置的安装，现有的吊舱难以实现。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种吊舱，框架结构具备一定承载能力，可以灵活安装各种类型载荷，具备一定强度，可以在承受一定冲击的情况下，保证载荷安全性，同时结构具备较强兼容性，可以兼容保温材料和缓冲装置的安装，方便运输。连接部与框架作为不同的结构部位，为实现不同功能采用不同材料，框架整体采用航空硬铝型材，即角铝搭建，材料的选用综合考虑其强度和重量，尽量实现最优化。

根据本发明第一方面实施例的吊舱，包括框架和连接部，所述框架由角铝制成，所述框架包括纵杆和横杆，所述横杆水平设置，多根所述横杆依次首尾相接形成支撑层，多根所述纵杆围绕所述支撑层设置，并与所述横杆连接，所述纵杆的端部通过所述连接部与气球缆绳连接。

根据本发明的一个实施例，所述连接部包括拉杆，所述拉杆与所述纵杆一一对应设置。

根据本发明的一个实施例，所述拉杆为钛合金管材。

根据本发明的一个实施例，所述连接部还包括上接头和下接头，所述拉杆的上端均与所述上接头连接，所述拉杆的下端均通过下接头与所述纵杆连接。

根据本发明的一个实施例，所述上接头由不锈钢制成。

根据本发明的一个实施例，所述上接头包括主耳片和副耳片，所述主耳片用于与所述气球连接，所述副耳片与所述拉杆对应设置并与所述拉杆连接。

根据本发明的一个实施例，至少一层所述支撑层铺设托板，所述托板与所述横杆连接，所述托板用于安装设备。

根据本发明的一个实施例，所述托板上还设有加强筋，所述加强筋与所述横杆连接。

根据本发明的一个实施例，还包括天线杆，所述天线杆设置于所述纵杆上。

根据本发明的一个实施例，所述框架为长方体框架，其长、宽和高均小于或等于1m。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：本发明实施例的吊舱为一种轻型自由气球金属吊舱，上部为连接部，用于将下部的框架与气球连接，框架由横杆与纵杆相互垂直连接而成，横杆收尾相接形成支撑层，设备放置于支撑层上，框架将载荷的重力通过框架结构传递到纵杆上，从而通过连接部传递到气球缆绳上。框架结构具备一定承载能力，可以灵活安装各种类型载荷，具备一定强度，可以在承受一定冲击的情况下，保证载荷安全性，同时结构具备较强兼容性，可以兼容保温材料和缓冲装置的安装，方便运输。连接部与框架作为不同的结构部位，为实现不同功能采用不同材料，框架整体采用航空硬铝型材，即角铝搭建，材料的选用综合考虑其强度和重量，尽量实现最优化。

本发明的吊舱主要作用是为载荷提供支撑和保护，同时兼容保温和缓冲装置的安装，为了满足吊舱的技术要求，横杆和纵杆均为高强度硬铝型材-角铝，其中纵杆为主承力杆，采用较大型号角铝；横杆为结构杆，采用一般型号。在框架上可安装较轻载荷或搭载较重载荷，即框架结构可以灵活的适应各种类型载荷，且方便对载荷进行操作。框架整体结构比较规整，可以吊装、平放、侧置均可，方便运输。该发明结构轻巧稳固，且兼容其他功能装置的安装，方便运输。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例吊舱的结构示意图；

图2是本发明实施例吊舱的拉杆的结构示意图；

图3是本发明实施例吊舱的上接头的结构示意图；

图4是本发明实施例吊舱的天线杆的结构示意图。

附图标记：

1：框架；11：纵杆；12：横杆；

2：连接部；21：上接头；22：下接头；23：拉杆；211：主耳片；212：副耳片；231：耳片；

3：托板；31：加强筋；

4：设备；

5：天线杆；51：安装孔；52：安装板；

6：销钉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1所示，本发明实施例提供的吊舱，包括框架1和连接部2，框架1由角铝制成，框架1包括纵杆11和横杆12，横杆12水平设置，多根横杆12依次首尾相接形成支撑层，多根纵杆11围绕支撑层设置，并与横杆12连接，纵杆11的端部通过连接部2与气球缆绳连接。

本发明实施例的吊舱为一种轻型自由气球金属吊舱，上部为连接部2，用于将下部的框架1与气球连接，框架1由横杆12与纵杆11相互垂直连接而成，横杆12收尾相接形成支撑层，设备4放置于支撑层上，框架1将载荷的重力通过框架1结构传递到纵杆11上，从而通过连接部2传递到气球缆绳上。框架1结构具备一定承载能力，可以灵活安装各种类型载荷，具备一定强度，可以在承受一定冲击的情况下，保证载荷安全性，同时结构具备较强兼容性，可以兼容保温材料和缓冲装置的安装，方便运输。连接部2与框架1作为不同的结构部位，为实现不同功能采用不同材料，框架1整体采用航空硬铝型材，即角铝搭建，材料的选用综合考虑其强度和重量，尽量实现最优化。

本发明的吊舱主要作用是为载荷提供支撑和保护，同时兼容保温和缓冲装置的安装，为了满足吊舱的技术要求，横杆12和纵杆11均为高强度硬铝型材角铝，其中纵杆11为主承力杆，采用较大型号角铝；横杆12为结构杆，采用一般型号。在框架1上可安装较轻载荷或搭载较重载荷，即框架1结构可以灵活的适应各种类型载荷，且方便对载荷进行操作。框架1整体结构比较规整，可以吊装、平放、侧置均可，方便运输。该发明结构轻巧稳固，且兼容其他功能装置的安装，方便运输。

本实施例中，横杆12和纵杆11采用焊接和紧固件连接的方式进行组装，设备4在框架1上连接可采用焊接和紧固件连接的方式，牢固可靠。

如图2所示，根据本发明的一个实施例，连接部2包括拉杆23，拉杆23与纵杆11一一对应设置。本实施例中，吊舱的上部是通过四根拉杆23连接汇集至一点形成连接部2，再与气球缆绳相连，将拉杆23的拉力传递到框架1的纵杆11上。四根拉杆23形成的连接部2结构呈金字塔型，稳固牢靠。四根等长的拉杆23与吊舱下部分的框架1连接，且拉杆23只承受拉力，充分体现其杆类结构的优势，使框架1结构轻便、稳固。

在其它实施例中，连接部2还可采用绳索等，相较于绳索，拉杆23结构更容易对中，保持吊舱的中心稳定，而且每根拉杆23之间的长度可控，便于调节，能够承受更大的拉力与提供更好的结构强度。

根据本发明的一个实施例，拉杆23为钛合金管材。本实施例中，吊舱整体采用金属材料搭建框架1结构，结构不同部位为实现不同功能采用不同材料。作为承力位置的拉杆23采用钛合金管材。材料的选用综合考虑其强度和重量，尽量实现最优化。

根据本发明的一个实施例，连接部2还包括上接头21和下接头22，拉杆23的上端均与上接头21连接，拉杆23的下端均通过下接头22与纵杆11连接。本实施例中，框架1将载荷的重力传递到纵杆11上，从而通过拉杆23与上接头21传递到气球缆绳上。拉杆23的两端分别焊接有耳片231，其上端的耳片231与上接头21连接，使上接头21与四根拉杆23分别在四个方向上组装，下端的耳片231与下接头22连接，下接头22焊接固定在纵杆11的上端，从而使拉杆23与框架1连接。本实施例中，下接头22与纵杆的耳片通过销钉6连接。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，上接头21由不锈钢制成。本实施例中，上接头21采用不锈钢件，由于上接头21为吊舱与气球缆绳的连接点，又将吊舱整体重量汇聚到一点，所需强度较高、结构较为复杂，因此采用强度较高，方便加工、强度较好的不锈钢材料。

根据本发明的一个实施例，上接头21包括主耳片211和副耳片212，主耳片211用于与气球连接，副耳片212与拉杆23对应设置并与拉杆23连接。本实施例中，上接头21主要由耳片结构组成，其上部为带有穿孔的主耳片211，通过卸扣与气球缆绳相连，其下部为4组带有穿孔的副耳片212，通过四个销钉6分别与四根拉杆23相连。主耳片211与副耳片212均成对设置，一对副耳片212之间夹设拉杆23的端部耳片。

本实施例中，销钉6使副耳片212与拉杆23上端的耳片紧固连接，采用45钢，并热处理，具有一定硬度。销钉6连接可以使上接头21与拉杆23之间的连接不受角度限制，巧妙的化解加工过程中造成的尺寸误差。且可以随时拆卸，方便运输。

根据本发明的一个实施例，至少一层支撑层铺设托板3，托板3与横杆12连接，托板3用于安装设备4。本实施例中，所有横杆12共形成三层支撑层，其中下层和中层支撑层铺设托板3，托板3上灵活放置各种载荷和设备4。本实施例中，托板3采用薄铝板，与横杆12采用螺钉的紧固件连接，在其上安装较轻载荷。

根据本发明的一个实施例，托板3上还设有加强筋31，加强筋31与横杆12连接。本实施例中，在托板3上搭建加强筋31，使托板3上可搭载较重载荷，加强筋31为较重载荷提供局部结构加强作用，采用一般型号或者较小型号，增加了加强筋31的吊舱可以灵活的安装各种类型载荷，且方便对载荷进行操作。加强筋31可采用焊接和紧固件与托板3连接，牢固可靠。

如图4所示，根据本发明的一个实施例，本发明实施例的吊舱还包括天线杆5，天线杆5设置于纵杆11上。本实施例中，为方便对框架1上搭载的设备4载荷进行上电等操作，连接采用焊接和紧固件连接的方式在框架1外侧安装天线杆5。

本实施例中，天线杆5的端部设置安装板52，安装板上设置安装孔51，通过2个安装孔51可以安装在纵杆11任意位置。纵杆11上带有安装面，可以安装各种外伸式天线和摄像头等设备4。

根据本发明的一个实施例，框架1为长方体框架1，其长、宽和高均小于或等于1m。本实施例中，框架1采用长方体设计，横杆12围设出的支撑层为正方形，除了受力作用之外，可以容纳各种载荷。为适应轻型自由气球浮空器的体量，将框架1的长宽高均限定在1m以内，达到体积小、质量轻以及通用的效果。

本实施例中，框架1所有外表面均为平整面，可以兼容泡沫板等保温材料，且纵杆11结构较强，在整体结构外侧，可以方便安装缓冲装置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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