CN106335623A - 一种紧凑型系留气球 - Google Patents
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Abstract
一种紧凑型系留气球，它包括气囊（1）、风向帆（2）、充放气阀、安全阀、风向帆（2）、工作平台（3）、系留索具（4）、系留铰链（5）和任务设备，气囊（1）为圆球形，风向帆（2）安装在气囊（1）上，充放气阀和安全阀安装在气囊（1）的充气口处，工作平台（3）上放置有任务设备，系留索具（4）的一端和系留铰链（5）的一端分别与工作平台（3）相连，系留索具（4）的另一端与气囊（1）相连，本发明优点是：快速部署的紧凑型系留气球系统优化了气动外形设计、取消压力调节设备、简化系统锚泊设备、减轻系留缆绳重量、减少运输单元少，使得其具备部署方便快捷、设计生产成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及飞艇技术领域，具体涉及一种紧凑型系留气球。
背景技术
目前，系留气球系统是一种依靠球体内充装的浮升气体升空，通过系留缆绳系留的空中浮动系统。它通过搭载光电探测、搜索雷达或通信中继等电子设备，完成图像采集监视、目标搜索、信号侦察、通讯中继等使命任务。常规系留气球系统由平台、任务载荷、综合保障等组成，平台总体气动布局为：气囊1外形采用头部大、尾部收缩的水滴状，采用倒“Y”型或“X”型尾翼，气囊1内部设计副气囊1，通过风机与阀门调节气囊1内部压力，使得气囊1具有良好的刚度与气动外形。同时系留缆绳通常具备电力与信号传输功能，而锚泊分系统带有专用旋转平台与锚泊装置。上述设计特点一定程度上限制了系统机动性、大幅度延长了系统部署时间、提高了系统设计生产成本，阻碍了系留气球应用推广。
发明内容
本发明的目的就是针对目前上述之不足，而提供一种紧凑型系留气球。
本发明包括气囊、风向帆、充放气阀、安全阀、风向帆、工作平台、系留索具、系留铰链和任务设备，气囊为圆球形，风向帆安装在气囊上，充放气阀和安全阀安装在气囊的充气口处，工作平台上放置有任务设备，系留索具的一端和系留铰链的一端分别与工作平台相连，系留索具的另一端与气囊相连，风向帆设计公式为：
。
具体步骤如下：
准备工作：
A、将紧凑型系留气球放置在系留气球背包内；
B、将高压容器和充氦管放置在氦气保障背包内；
C、将系留缆绳、升空回收设备、手柄、储缆筒和固定桩放置升空回收设备背包内；
D、将具有接受和发送信号的小型设备放置在系统信息综合处理中心背包内；
F、将上述背包运输至工作区域后，打开系留气球背包，展开系留气球，此时任务设备暂不安装，同时打开氦气保障背包，取出氦气瓶与充氦管，将充氦管分别与气囊1、氦气瓶安装固定后，打开氦气瓶阀门组充氦气。；
G、紧凑型系留气球在充气期间，打开升空回收设备背包，取出系留缆绳和升空回收设备并且安装好任务设备，取出升空回收设备后，通过固定桩将升空回收设备与地面平稳固定，将系留缆绳分别与系留气球的系留铰链5和升空回收设备安装固定；
H、待系统充氦完成后，依次关闭系留气球充放气阀与氦气瓶阀门组，拆除充氦管，系统充气完成。通过操作升空回收设备手柄，按照设计速度将系留气球平稳升至预定工作高度，完成系留气球空中定点驻留。与此同时系留气球空中定点驻留工作期间，通过具有接受和发送信号的小型设备完成信号接收工作，并且根据工作任务要求，系统信息综合处理中心完成相应的信息处理后，向外界工作单元发送所需指挥与控制信息；
I、系统完成工作任务后，操作升空回收设备将系留气球降至地面高度，打开系留气球充放气阀，排出气囊1内部氦气，拆除任务设备、系留缆绳与升空回收装置。待系统全部拆卸完成后，进行系统整理与包装，使得系统重新处于运输状态。
升空回收设备是手动铰轮。
本发明优点是：快速部署的紧凑型系留气球系统优化了气动外形设计、取消压力调节设备、简化系统锚泊设备、减轻系留缆绳重量、减少运输单元少，使得其具备部署方便快捷、设计生产成本低等优点，利于系留气球应用推广。本发明系留气球内部无副气囊、风机与空气阀门布置，任务设备信号传输采用无线传输方式。由于无需满足电力与信号传输功能，系留缆绳可以选择具有一定强度、柔韧性材料制成，降低了系留缆绳线密度。采用本专利系统布置形式，相比同类型常规系留气球布置而言，系统升空重量减轻15%左右。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明侧视图结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明包括气囊1、风向帆2、充放气阀、安全阀、风向帆2、工作平台3、系留索具4、系留铰链5和任务设备，气囊1为圆球形，风向帆2安装在气囊1上，充放气阀和安全阀安装在气囊1的充气口处，工作平台3上放置有任务设备，系留索具4的一端和系留铰链5的一端分别与工作平台3相连，系留索具4的另一端与气囊1相连，风向帆2设计公式为：
具体步骤如下：
准备工作：
A、将紧凑型系留气球放置在系留气球背包内；
B、将高压容器和充氦管放置在氦气保障背包内；
C、将系留缆绳、升空回收设备、手柄、储缆筒和固定桩放置升空回收设备背包内；
D、将具有接受和发送信号的小型设备放置在系统信息综合处理中心背包内；
F、将上述背包运输至工作区域后，打开系留气球背包，展开系留气球，此时任务设备暂不安装，同时打开氦气保障背包，取出氦气瓶与充氦管，将充氦管分别与气囊1、氦气瓶安装固定后，打开氦气瓶阀门组充氦气。；
G、紧凑型系留气球在充气期间，打开升空回收设备背包，取出系留缆绳和升空回收设备并且安装好任务设备，取出升空回收设备后，通过固定桩将升空回收设备与地面平稳固定，将系留缆绳分别与系留气球的系留铰链5和升空回收设备安装固定；
H、待系统充氦完成后，依次关闭系留气球充放气阀与氦气瓶阀门组，拆除充氦管，系统充气完成。通过操作升空回收设备手柄，按照设计速度将系留气球平稳升至预定工作高度，完成系留气球空中定点驻留。与此同时系留气球空中定点驻留工作期间，通过具有接受和发送信号的小型设备完成信号接收工作，并且根据工作任务要求，系统信息综合处理中心完成相应的信息处理后，向外界工作单元发送所需指挥与控制信息；
I、系统完成工作任务后，操作升空回收设备将系留气球降至地面高度，打开系留气球充放气阀，排出气囊1内部氦气，拆除任务设备、系留缆绳与升空回收装置。待系统全部拆卸完成后，进行系统整理与包装，使得系统重新处于运输状态。
升空回收设备是手动铰轮。
工作原理：气动外形为圆球形气囊1加风向帆2的布局形式，下端用缆绳固定，缆绳能保证系留气球的俯仰特性和滚转特性。本专利气动布局形式，风向帆2能改善系留气球的偏航特性，其受到侧向风时，不会发生陀螺效应，以保证在风的扰动下系留气球空中姿态不会发生剧烈的变化。风向帆2设计满足系留气球空中稳定性要求，系留气球空中系留姿态稳定性方程为公式1。
式1
其中：
T1:缆绳上端张力；Y1：缆绳上端与水平向夹角；ρ：大气密度；S:气球参考面积；C0:阻力系数；Ws:气球结构重量；V:风速；CL：升力系数；B:静浮力（总浮力-气体重量）；c-:气囊1长度；Cm:气动力矩系数；Ltr:参考互到缆绳铰接互距离（水平）；Ttr: 参考互到缆绳铰接互距离（垂直）；Lcg: 参考互到质心的距离（水平）；Hcg: 参考互到质心的距离（垂直）；Lbr: 参考互到浮心的距离（水平）；Hbr: 参考互到浮心的距离（垂直）；Lsr: 参考互到结构质心的距离（水平）；Hsr: 参考互到结构质心的距离（垂直）。
Claims (6)
1. 一种紧凑型系留气球，其特征在于它包括气囊（1）、风向帆（2）、充放气阀、安全阀、风向帆（2）、工作平台（3）、系留索具（4）、系留铰链（5）和任务设备，气囊（1）为圆球形，风向帆（2）安装在气囊（1）上，充放气阀和安全阀安装在气囊（1）的充气口处，工作平台（3）上放置有任务设备，系留索具（4）的一端和系留铰链（5）的一端分别与工作平台（3）相连，系留索具（4）的另一端与气囊（1）相连，风向帆（2）设计公式为：
。
2.一种快速部署紧凑型系留气球的方法，其特征在于具体步骤如下：
准备工作：
A、将紧凑型系留气球放置在系留气球背包内；
B、将高压容器和充氦管放置在氦气保障背包内；
C、将系留缆绳、升空回收设备、手柄、储缆筒和固定桩放置升空回收设备背包内；
D、将具有接受和发送信号的小型设备放置在系统信息综合处理中心背包内；
F、将上述背包运输至工作区域后，打开系留气球背包，展开系留气球，此时任务设备暂不安装，同时打开氦气保障背包，取出氦气瓶与充氦管，将充氦管分别与气囊1、氦气瓶安装固定后，打开氦气瓶阀门组充氦气；
G、紧凑型系留气球在充气期间，打开升空回收设备背包，取出系留缆绳和升空回收设备并且安装好任务设备，取出升空回收设备后，通过固定桩将升空回收设备与地面平稳固定，将系留缆绳分别与系留气球的系留铰链5和升空回收设备安装固定；
H、待系统充氦完成后，依次关闭系留气球充放气阀与氦气瓶阀门组，拆除充氦管，系统充气完成。
3.通过操作升空回收设备手柄，按照设计速度将系留气球平稳升至预定工作高度，完成系留气球空中定点驻留。
4.与此同时系留气球空中定点驻留工作期间，通过具有接受和发送信号的小型设备完成信号接收工作，并且根据工作任务要求，系统信息综合处理中心完成相应的信息处理后，向外界工作单元发送所需指挥与控制信息；
I、系统完成工作任务后，操作升空回收设备将系留气球降至地面高度，打开系留气球充放气阀，排出气囊1内部氦气，拆除任务设备、系留缆绳与升空回收装置。
5.待系统全部拆卸完成后，进行系统整理与包装，使得系统重新处于运输状态。
6.根据权利要求2所述的一种快速部署紧凑型系留气球的方法，其特征在于升空回收设备是手动铰轮。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510912299.2A CN106335623A (zh) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 一种紧凑型系留气球 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201510912299.2A CN106335623A (zh) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 一种紧凑型系留气球 |
Publications (1)
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|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201510912299.2A Pending CN106335623A (zh) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 一种紧凑型系留气球 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN106335623A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107128473A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-09-05 | 中国特种飞行器研究所 | 升空回收机构、系留气球系统及其控制方法 |
| CN109515678A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-03-26 | 中国特种飞行器研究所 | 小型纺锤形系留气球自动快速充气展开平台及展开方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5007367A (en) * | 1988-12-12 | 1991-04-16 | Matteucci Lawrence A | Inflatable balloon distress signal device |
| JPH08198188A (ja) * | 1995-01-23 | 1996-08-06 | Kunihide Miyake | 固定式衛星バルーン |
| CN101898632A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-12-01 | 湖南航天管理局 | 一种装有涡喷发动机或自增压燃烧器的系留气球 |
| CN104002958A (zh) * | 2014-05-12 | 2014-08-27 | 上海萃智工业技术有限公司 | 一种具有辅助翼的飞艇 |
| CN104574713A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-04-29 | 董小龙 | 一种车用悬挂气球报警装置 |
| WO2015170078A2 (en) * | 2014-05-05 | 2015-11-12 | Spillconsult Limited | Tethered aerial platform and aerial observation system |
-
2015
- 2015-12-11 CN CN201510912299.2A patent/CN106335623A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5007367A (en) * | 1988-12-12 | 1991-04-16 | Matteucci Lawrence A | Inflatable balloon distress signal device |
| JPH08198188A (ja) * | 1995-01-23 | 1996-08-06 | Kunihide Miyake | 固定式衛星バルーン |
| CN101898632A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-12-01 | 湖南航天管理局 | 一种装有涡喷发动机或自增压燃烧器的系留气球 |
| WO2015170078A2 (en) * | 2014-05-05 | 2015-11-12 | Spillconsult Limited | Tethered aerial platform and aerial observation system |
| CN104002958A (zh) * | 2014-05-12 | 2014-08-27 | 上海萃智工业技术有限公司 | 一种具有辅助翼的飞艇 |
| CN104574713A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-04-29 | 董小龙 | 一种车用悬挂气球报警装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107128473A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-09-05 | 中国特种飞行器研究所 | 升空回收机构、系留气球系统及其控制方法 |
| CN107128473B (zh) * | 2017-06-23 | 2023-11-21 | 中国特种飞行器研究所 | 升空回收机构、系留气球系统及其控制方法 |
| CN109515678A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-03-26 | 中国特种飞行器研究所 | 小型纺锤形系留气球自动快速充气展开平台及展开方法 |
| CN109515678B (zh) * | 2018-10-17 | 2022-04-19 | 中国特种飞行器研究所 | 小型纺锤形系留气球自动快速充气展开平台及展开方法 |
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