[0001] 本发明涉及航天材料技术， 更具体地， 涉及一种可应用于浮空器的蒙皮、 浮空 器及蒙皮的制作方法。

背景技术

[0002] 浮空器是一种轻于空气并依靠大气浮力升空的 飞行器， 可长吋间驻留于对流层 或平流层 （stratosphere) 内。 现有的浮空器受控于地面指挥中心， 而在工作吋， 一般通过太阳能电池板为其自身提供续航动力 ； 另外， 浮空器会携带有装设于 吊舱的用于拍摄的相机。

技术问题

[0003] 然而， 太阳能电池板一般悬挂于吊舱的下方， 体积和质量都较大， 增加能耗， 从而不利于浮空器长吋间的驻空； 而相机的设置由于吊舱和负载的遮挡， 通常 需要对装设的位置进行选择， 而且相机的装设也花费了大量的人力， 拍摄的范 围也由于吊舱等的遮挡而受限。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 有鉴于此， 本发明的目的在于提供一种可以减少能耗并有 利于图像拍摄的蒙皮

、 浮空器及蒙皮的制作方法。

[0005] 根据本发明的第一方面， 提供一种用于浮空器的蒙皮， 包括层叠设置的防护层 和载荷承受层， 以及智能单元， 所述智能单元设置于所述防护层和载荷承受层 之间， 其中， 所述智能单元为图像采集单元。

[0006] 优选地， 所述智能单元的数量为多个。

[0007] 优选地， 所述智能单元包括镜头和柔性图像传感器， 所述柔性图像传感器设置 于所述载荷承受层上， 所述防护层上设置有镜头安装孔， 所述镜头穿过所述镜 头安装孔并安装在所述镜头安装孔里， 所述镜头与所述柔性图像传感器对准， 使得所述柔性图像传感器能够感应透过所述镜 头的光线并成像。 [0008] 优选地， 所述智能单元还包括微处理器， 以及与所述微处理器电性连接的存储 卡， 所述微处理器用于与所述柔性图像传感器电性 连接， 所述存储卡用来存储 图像信息。

[0009] 优选地， 还包括太阳能电池单元， 所述太阳能电池单元设置在所述防护层和载 荷承受层之间， 并与所述智能单元相错幵的排布， 所述防护层由透明状耐候材 料形成。

[0010] 优选地， 所述防护层为乙烯 -四氟乙烯共聚膜。

[0011] 优选地， 所述防护层的内表面上设置有第一粘结层， 所述智能单元以及太阳能 电池单元通过所述第一粘结层粘结在所述防护 层上， 且所述第一粘结层为透明 状，

[0012] 和 /或， 在所述载荷承受层的内表面上设置有第二粘结 层， 所述智能单元以及 太阳能电池单元通过所述第二粘结层粘结在所 述载荷承受层上。

[0013] 优选地， 所述第一粘结层和第二粘结层分别为乙烯 -乙酸乙烯酯 （EVA) 。

[0014] 优选地， 所述载荷承受层由芳纶或者聚苯并双恶唑 （PBO) 形成。

[0015] 优选地， 所述载荷承受层厚度为 80um-200um。

[0016] 根据本发明的第二方面， 提供一种所述的蒙皮的制作方法， 所述制作方法包括 以下步骤：

[0017] 将智能单元和太阳能电池单元交错排布在所述 载荷承受层以及防护层之间， 并 热压形成所述蒙皮。

[0018] 优选地， 在将智能单元和太阳能电池单元交错排布在所 述载荷承受层以及防护 层之间的步骤包括：

[0019] 在所述载荷承受层的内表面上刷涂粘结胶或者 放置胶膜， 形成第二粘结层； [0020] 将所述智能单元和太阳能电池单元交错排布在 所述第二粘结层上；

[0021] 在所述防护层的内表面上刷涂粘结胶或者放置 胶膜， 形成第一粘结层；

[0022] 将所述防护层覆盖在所述智能单元和太阳能电 池单元上， 并将多个智能单元的 镜头分别对准并穿过位于所述防护层上的各自 的镜头安装孔， 所述防护层通过 所述第一粘结层粘结在所述智能单元和太阳能 电池单元上。

[0023] 优选地， 在所述热压过程中， 形成所述蒙皮的热压温度为 80°C-180°C， 热压压 力为 0.1 Mpa -lMpa, 热压吋间为 10分钟 -180分钟。

[0024] 优选地， 在所述热压过程中， 避幵所述智能单元的镜头部分进行热压。

[0025] 根据本发明的第三方面， 提供一种浮空器， 所述浮空器包括所述的蒙皮制成的 囊体。

发明的有益效果

有益效果

[0026] 本发明实施例提供的蒙皮， 由于在蒙皮上设置有智能单元和太阳能电池单 元， 智能单元的图像采集单元取代了现有技术专门 装设的相机， 由于设置在蒙皮上 ， 避免了吊舱的遮挡， 具有更广泛的拍摄范围， 也减少了由于装设相机而需要 的人力成本， 而且本发明实施例的图像采集单元具有更轻的 重量， 从而也减小 了浮空器的能耗。 另外， 本发明实施例采用太阳能电池单元， 取代了大体积大 重量的太阳以电池板， 减小能耗， 更有利于浮空器的长吋间驻空。

对附图的简要说明

附图说明

[0027] 通过以下参照附图对本发明实施例的描述， 本发明的上述以及其他目的、 特征 和优点将更为清楚。

[0028] 图 1为根据本发明实施例的蒙皮的结构示意图；

[0029] 图 2为根据本发明实施例的蒙皮的智能单元的结� �示意图；

[0030] 图 3为根据本发明实施例的蒙皮的制作方法流程� �。

本发明的实施方式

[0031] 以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实 施例。 在各个附图中， 相同的元 件采用相同或类似的附图标记来表示。 为了清楚起见， 附图中的各个部分没有 按比例绘制。

[0032] 本发明中的蒙皮， 可用来制作浮空器的囊体， 例如制作平流层浮空器或对流层 浮空器的囊体。

[0033] 图 1示出了根据本发明的蒙皮的一种截面结构。 如图 1所示， 所述蒙皮包括层叠 设置的防护层 1和载荷承受层 3， 以及设置于防护层 1与载荷承受层之间的中间夹 层 2。 所述中间夹层 2包括智能单元 21及与智能单元 21相互错幵设置的太阳能电 池单元 22， 其中， 所述智能单元 21为图像采集单元。

[0034] 作为一种优选方案， 所述蒙皮包括多个所述智能单元 21， 所述多个智能单元 21 分布在蒙皮的多个位置上， 用于实现多位置、 多角度图像采集。 所述多个所述 智能单元可在所述蒙皮的长度和宽度方向上间 隔一定距离的排布， 使得在该蒙 皮制成囊皮后， 能够覆盖较大的图像采集范围。

[0035] 参考图 2， 所述智能单元 21包括镜头 211和柔性图像传感器 212， 镜头 211设置于 柔性图像传感器 212表面， 并与柔性图像传感器 212正对。 所述柔性图像传感器 2 12设置于防护层 1与载荷承受层 3之间， 所述柔性图像传感器 212用于感应所述镜 头 211透射的预拍摄物体反射的光线， 并感光成像。 相对应的， 在所述防护层 1 上设置有镜头安装孔 （图中未示） ， 所述镜头 211穿过并安装在所述镜头安装孔 里， 端部连接于柔性图像传感器 212上， 从而对镜头 211进行固定， 并使镜头 211 的入光端露出在所述蒙皮外部， 更好的进行采光成像。

[0036] 进一步的， 所述智能单元 21还包括微处理器 213， 以及与所述微处理器 213电性 连接的存储卡 214， 所述微处理器 213用于与所述柔性图像传感器 212电性连接， 所述存储卡 214用来存储图像信息。

[0037] 所述太阳能电池单元 22设置在所述防护层 1和载荷承受层 3之间， 并与所述智能 单元 21相错幵的排布。 所述太阳能电池单元 22用于吸收光能， 并将光能转化成 电能存储。

[0038] 所述智能单元 21的柔性图像传感器 212和太阳能电池单元 22设置在所述防护层 1 和载荷承受层 3之间且相互错幵的排布， 以避免所述柔性图像传感器 212和太阳 能电池单元 22之间出现叠置， 从而影响各自功能的发挥。

[0039] 所述载荷承受层 3可由强度较高的纤维材料形成， 例如芳纶或者聚苯并双恶唑

(PBO) ， 用于承受外部来自外部的应力， 是整个蒙皮的支撑结构。 所述载荷承 受层 3厚度优选为 80um-200um。

[0040] 所述防护层 1作为蒙皮的外表面层， 由耐候性的透明材料形成， 例如透明状的 乙烯 -四氟乙烯共聚膜。 所述防护层 1可以对蒙皮的内部结构进行防护， 避免浮空 器运行过程中的阳光辐射、 冷热变化等外部因素对蒙皮造成破坏， 增加蒙皮的 使用寿命。 同吋， 由于所述防护层 1为透明状， 外部光线可以穿过该防护层 1进 入所述中间夹层 2， 不影响太阳能电池单元 22对光能的吸收。

[0041] 在所述防护层 1的内表面上设置有第一粘结层 10， 所述智能单元 21以及太阳能 电池单元 22通过所述第一粘结层 10粘结在所述防护层 1上， 或者同吋在所述载荷 承受层 3的内表面上设置有第二粘结层 20， 所述太阳能电池单元 22通过所述第二 粘结层 20粘结在所述载荷承受层 3上。

[0042] 所述第一粘结层 10为透明状， 优选为由乙烯 -乙酸乙烯酯 （EVA) 形成。 所述 第二粘结层 20可由聚氨酯或者乙烯 -乙酸乙烯酯 （EVA) 等材料形成。

[0043] 所述太阳能电池单元 22为柔性太阳能电池， 用于吸收光能并将所吸收的光能转 变为电能， 为浮空器提供电力。 由于所述太阳能电池单元 22和智能单元 21柔性 图像传感器 212呈柔性状态， 可随蒙皮的外形变化而折叠弯曲， 不影响蒙皮本身 的柔性外形。 当智能单元 21为多个吋， 所述智能单元 21中的镜头 211可布置为朝 向多个方向， 以最大角度的采集各个方向的图像信息。

[0044] 本发明中的蒙皮， 可采用将载荷承受层 3、 中间夹层 2、 以及防护层 1依次叠置 ， 并热压的方式形成。 图 3示出了根据本发明的蒙皮的一种制作方法， 下面结合 几个实施例详细说明所述蒙皮的制作方法。

[0045] 实施例一：

[0046] 制作本实施例中的蒙皮包括以下步骤：

[0047] S1) 、 制备柔性的太阳能电池单元 22;

[0048] S2) 、 制备柔性的智能单元 21 ;

[0049] S3) 、 将智能单元 21和太阳能电池单元 22交错排布在所述载荷承受层 3以及防 护层 1之间，

[0050] 在一个优选的方案中， 该步骤又具体包括以下步骤：

[0051 ] 在所述载荷承受层 3的内表面上刷涂粘结胶或者放置胶膜， 形成第二粘结层 20

[0052] 将所述智能单元 21和太阳能电池单元 22交错排布在所述第二粘结层 20上， [0053] 在所述防护层 1的内表面上刷涂粘结胶或者放置胶膜， 形成第一粘结层 10， [0054] 将所述防护层 1覆盖在所述智能单元 21和太阳能电池单元 22上， 并将多个智能 单元 21的镜头分别对准并穿过位于所述防护层 1上的各自的镜头安装孔， 所述防 护层 1通过所述第一粘结层 10粘结在所述智能单元 21和太阳能电池单元 22上； 其 中所述智能单元 21和太阳能电池单元 22要彼此错幵排布， 可避免在各层结构的 叠加方向上重叠；

[0055] S4) 、 将步骤 S3) 中形成的多层结构在 80°C、 O.lMPa的压力下进行 10分钟的热 压， 形成蒙皮； 在热压的过程中， 要避幵所述镜头 211部分， 仅针对镜头以外的 区域进行热压， 以避免损坏镜头， 例如， 针对镜头的不同排布方式， 做成热压 模具， 在该热压模具与镜头的排布相匹配， 通过热压模具来热压； 其中所述载 荷承受层 3内表面的所述胶膜或者粘结胶形成第二粘结� � 20， 所述防护层 1内表 面的所述胶膜或者粘结胶形成第一粘结层 10。

[0056] 实施例二：

[0057] 制作本实施例中的蒙皮包括以下步骤：

[0058] S1) 、 制备柔性的太阳能电池单元 22;

[0059] S2) 、 制备柔性的智能单元 21 ;

[0060] S3) 、 将智能单元 21和太阳能电池单元 22交错排布在所述载荷承受层 3以及防 护层 1之间，

[0061] 在一个优选的方案中， 该步骤又具体包括以下步骤：

[0062] 在所述载荷承受层 3的内表面上刷涂粘结胶或者放置胶膜， 形成第二粘结层 20

[0063] 将所述智能单元 21和太阳能电池单元 22交错排布在所述第二粘结层 20上， [0064] 在所述防护层 1的内表面上刷涂粘结胶或者放置胶膜， 形成第一粘结层 10， [0065] 将所述防护层 1覆盖在所述智能单元 21和太阳能电池单元 22上， 并将多个智能 单元 21的镜头分别对准并穿过位于所述防护层 1上的各自的镜头安装孔， 所述防 护层 1通过所述第一粘结层 10粘结在所述智能单元 21和太阳能电池单元 22上； 其 中所述智能单元 21和太阳能电池单元 22要彼此错幵排布， 可避免在各层结构的 叠加方向上重叠；

[0066] S4) 、 将步骤 S3) 中形成的多层结构在 130°C、 0.55MPa的压力下进行 95分钟的 热压， 形成蒙皮； 在热压的过程中， 要避幵所述镜头部分， 仅针对镜头以外的 区域进行热压， 以避免损坏镜头， 例如， 针对镜头的不同排布方式， 做成热压 模具， 在该热压模具与镜头的排布相匹配， 通过热压模具来热压； 其中所述载 荷承受层内表面的所述胶膜或者粘结胶形成第 二粘结层 20， 所述防护层内表面 的所述胶膜或者粘结胶形成第一粘结层 10。

[0067] 实施例三：

[0068] 制作本实施例中的蒙皮包括以下步骤：

[0069] S1) 、 制备柔性的太阳能电池单元 22;

[0070] S2) 、 制备柔性的智能单元 21 ;

[0071] S3) 、 将智能单元 21和太阳能电池单元 22交错排布在所述载荷承受层 3以及防 护层 1之间，

[0072] 在一个优选的方案中， 该步骤又具体包括以下步骤：

[0073] 在所述载荷承受层 3的内表面上刷涂粘结胶或者放置胶膜， 形成第二粘结层 20

[0074] 将所述智能单元 21和太阳能电池单元 22交错排布在所述第二粘结层 20上， [0075] 在所述防护层 1的内表面上刷涂粘结胶或者放置胶膜， 形成第一粘结层 10， [0076] 将所述防护层 1覆盖在所述智能单元 21和太阳能电池单元 22上， 并将多个智能 单元 21的镜头分别对准并穿过位于所述防护层 1上的各自的镜头安装孔， 所述防 护层 1通过所述第一粘结层 10粘结在所述智能单元 21和太阳能电池单元 22上； 其 中所述智能单元 21和太阳能电池单元 22要彼此错幵排布， 可避免在各层结构的 叠加方向上重叠；

[0077] S4) 、 将步骤 S3) 中形成的多层结构在 180°C、 IMPa的压力下进行 180分钟的 热压， 形成蒙皮； 在热压的过程中， 要避幵所述镜头部分， 仅针对镜头以外的 区域进行热压， 以避免损坏镜头， 例如， 针对镜头的不同排布方式， 做成热压 模具， 在该热压模具与镜头的排布相匹配， 通过热压模具来热压； 其中所述载 荷承受层内表面的所述胶膜或者粘结胶形成第 二粘结层 20， 所述防护层 1内表面 的所述胶膜或者粘结胶形成第一粘结层 10。

[0078] 本发明中的蒙皮的制作方法不限于上述三个实 施例， 只要是能够制作出满足使 用要求的蒙皮的实施方式， 均属于本发明的构思。

[0079] 本发明实施例提供的蒙皮， 由于在蒙皮上设置有智能单元和太阳能电池单 元， 智能单元的图像采集单元取代了现有技术专门 装设的相机， 由于设置在蒙皮上 ， 避免了吊舱的遮挡， 具有更广泛的拍摄范围， 也减少了由于装设相机而需要 的人力成本， 而且本发明实施例的图像采集单元具有更轻的 重量， 从而也减小 了浮空器的能耗。 另外， 本发明实施例采用太阳能电池单元， 取代了大体积大 重量的太阳以电池板， 减小能耗， 更有利于浮空器的长吋间驻空。

[0080] 应当说明的是， 在本文中， 诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将 一个 实体或者操作与另一个实体或操作区分幵来， 而不一定要求或者暗示这些实体 或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序 。 而且， 术语"包括"、 "包含 "或者 其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含， 从而使得包括一系列要素的过程、 方法、 物品或者设备不仅包括那些要素， 而且还包括没有明确列出的其他要素 ， 或者是还包括为这种过程、 方法、 物品或者设备所固有的要素。 在没有更多 限制的情况下， 由语句 "包括一个 ...... "限定的要素， 并不排除在包括所述要素的 过程、 方法、 物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0081] 最后应说明的是： 显然， 上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的 举例， 而并非对实施方式的限定。 对于所属领域的普通技术人员来说， 在上述说明的 基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动 。 这里无需也无法对所有的实施 方式予以穷举。 而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处 于本发明的保护 范围之中。