CN108163219A - 飞艇无艇库放飞系统及放飞方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种飞艇无艇库放飞系统，所述飞艇无艇库放飞系统包括：支承平台，所述支承平台上设置有柔性垫；尾部气囊，所述尾部气囊布置在所述支承平台上，用于抬高飞艇的尾部；卷扬机，所述卷扬机布置在所述支承平台上的靠近所述尾部气囊的位置处；约束装置，所述约束装置连接至所述支承平台，在闭合状态下能够将飞艇约束于所述支承平台上，并且在开启状态下能够释放飞艇；系留拉绳，所述系留拉绳的一端连接至飞艇尾部，另一端连接至所述卷扬机；切割装置，所述切割装置能够切断所述系留拉绳从而释放飞艇；能源装置，所述能源装置能够为所述卷扬机提供电力。

Description

飞艇无艇库放飞系统及放飞方法

技术领域

本发明涉及平流层飞艇技术领域，具体地涉及一种飞艇无艇库放飞系统及放飞方法。

背景技术

随着航空技术的进步，飞艇重新出现在人们的视野。其中，平流层飞艇是飞艇技术的制高点，其具有卫星没有的全天候定点通讯与监测、实时高清成像、搭载大功率载荷设备、按任意预定轨迹沿线巡航、随时定点降落与回收等优点，能够广泛应用在国土防御、解决局部危机或冲突、地质灾害救援等领域，具有广阔的发展空间，是各国争相投资的热点领域。

然而，飞艇的体积过于庞大，一般情况下，需要在类似艇库这种大封闭环境下进行飞艇的组装、充气、放飞升空，而艇库作为一个大跨度结构的固定地面设施，建设的面积大、周期长，费用高，限制了飞艇放飞的条件，当发生类似地质灾害造成停电、通讯中断、道路损毁等情况时，不能将飞艇快速地布置到预定空域去及时地支援现场的救援工作；例如，当用于南海通讯的卫星失效时，也可在南海附近迅速部署平流层飞艇替代卫星的部分功能，避免国家利益或财产遭受损失；同时作为生产单位，考虑今后客户在购买飞艇时还需为其建设艇库，附带投资过于巨大可能是其考虑的一个因素，不利于公司的长期发展。另外，现阶段也有新型大空间充气式艇库的相关技术，但也仅仅能在充气式艇库内集成或用于飞艇的停靠、维修，不能解决快速放飞部署的问题。

发明内容

本发明的目的是至少解决上述问题之一，该目的通过以下技术方案实现：

本发明提出一种飞艇无艇库放飞系统，所述飞艇无艇库放飞系统包括：

支承平台，所述支承平台上设置有柔性垫；

尾部气囊，所述尾部气囊布置在所述支承平台上，用于抬高飞艇的尾部；

卷扬机，所述卷扬机布置在所述支承平台上的靠近所述尾部气囊的位置处；

约束装置，所述约束装置连接至所述支承平台，在闭合状态下能够将飞艇约束于所述支承平台上，并且在开启状态下能够释放飞艇；

系留拉绳，所述系留拉绳的一端连接至飞艇尾部，所述系留拉绳的另一端连接至所述卷扬机；

切割装置，所述切割装置能够切断所述系留拉绳从而释放飞艇；

能源装置，所述能源装置能够为所述卷扬机提供电力。

优选地，所述飞艇无艇库放飞系统还包括空压机，所述空压机能够为所述尾部气囊充气。

进一步优选地，所述支承平台包括支承底座和分别连接至所述支承底座的相对两侧的侧翼护栏，所述侧翼护栏自所述支承底座斜向上延伸，从而形成上部开口比所述支承底座的支承表面大的容纳空间。

进一步优选地，所述侧翼护栏是能够相对于所述支承底座收起和展开的可折叠结构。

进一步优选地，所述约束装置是由柔性材料制成的约束盖布，所述约束盖布的一边固定至其中一个侧翼护栏，所述约束盖布的另一边可打开地连接至另一个侧翼护栏。

进一步优选地，所述支承平台是由多个模块组成的钢架结构。

进一步优选地，所述柔性垫是可充气气垫。

更进一步优选地，所述能源装置包括储能电池和发电设备。

另外，本发明还提出一种通过上述飞艇无艇库放飞系统实施的飞艇无艇库放飞方法，所述飞艇无艇库放飞方法包括：

选定适合飞艇放飞的场地；

搭建支承平台并将所述支承平台锚固于地面；

将尾部气囊、卷扬机和能源装置布置在所述支承平台上；

将待放飞的飞艇布置在所述支承平台上，并对所述飞艇进行展开、集成和调试；

对飞艇充气；

打开约束装置；

启动卷扬机释放系留拉绳；

当飞艇处于适当高度时，切断所述系留拉绳，完成对飞艇的放飞。

优选地，所述支承平台包括支承底座和分别连接至所述支承底座的相对两侧的侧翼护栏，所述约束装置是由柔性材料制成的约束盖布，将所述约束盖布的一边固定至其中一个侧翼护栏，并且将所述约束盖布的另一边以能够打开的方式连接至另一个侧翼护栏，当飞艇充气完成后，将所述约束盖布从头至尾依次打开。

本发明的优点在于：具有快速准备、发放的系统设计；能够缩短部署时间；具备全天候24小时作业条件；具有较强的防风、防雨能力，飞艇的充气为水平姿态约束充气，可避免充气过程中突风的影响；能够保障整个集成、充气、放飞过程中设备安全；适用于多型号飞艇的放飞；放飞系统能够重复利用。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明实施方式的飞艇无艇库放飞系统的布局图；

图2示出了根据本发明实施方式的飞艇无艇库放飞系统的支承平台的平台模块组装示意图；

图3示出了根据本发明实施方式的飞艇无艇库放飞系统的支承平台的装备有柔性垫的平台模块的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施方式的飞艇无艇库放飞系统的尾部气囊的示意图；

图5示出了根据本发明实施方式的飞艇无艇库放飞系统的约束盖布与支承平台的连接示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施方式，提出一种飞艇无艇库放飞系统，该飞艇无艇库放飞系统优选地用于平流层飞艇。如图1和图4所示，本发明的飞艇无艇库放飞系统包括：支承平台1、尾部气囊2、卷扬机3、约束装置4、系留拉绳8、切割装置5和能源装置(未示出)。其中，支承平台1上布置有对飞艇起防护和缓冲作用的柔性垫9，柔性垫9优选地为可充气气垫。尾部气囊2布置在支承平台1上，优选地，如图1和图4所示，尾部气囊2为斜坡型结构，用于将飞艇尾部及其设备抬高至一定高度，以确保飞艇尾部在放飞过程中的安全，避免艇体在放飞过程中在风载的作用下触地的危险。卷扬机3布置在支承平台1上的靠近尾部气囊2的位置处，用于在飞艇放飞时通过释放系留拉绳8提高飞艇高度，并且在设备出现问题的情况下逆向回收飞艇。优选地，卷扬机具有一键缓升、缓降功能，并且具有断电自动刹车保护功能。约束装置4连接至支承平台1，在闭合状态下能够将飞艇约束于支承平台1上，并且在开启状态下能够释放飞艇。系留拉绳8的一端连接至飞艇尾部，另一端连接至卷扬机3，由此能够启动卷扬机3通过系留拉绳8调整飞艇的高度。切割装置5能够切断系留拉绳8从而释放飞艇，优选地，如图1和图4所示，切割装置5设置在尾部气囊2的上端，使得系留拉绳8穿过切割装置5，从而使飞艇尾部能够通过系留拉绳8定位在尾部气囊2位置处，并且在飞艇放飞时将飞艇尾部控制在尾部气囊的上方。切割装置5在飞艇处于适当高度时切断系留拉绳8从而释放飞艇，优选地，切割装置5能够通过远程操作切断系留拉绳8。

根据本发明的优选地实施方式，飞艇无艇库放飞系统还包括一个或多个空压机，空压机可以布置在支承平台1上，用于为尾部气囊2以及可充气气垫充气。尾部气囊2优选地为PVC材料制成的内部隔膜充气结构，能够通过空压机快速充气成型。

根据本发明的优选地实施方式，支承平台1包括支承底座6和分别连接至支承底座6的相对两侧的侧翼护栏7，侧翼护栏7自支承底座6斜向上延伸，从而形成上部开口大于支承底座6的支承表面的容纳空间。优选地，侧翼护栏7是能够相对于支承底座6收起和展开的可折叠结构，从而可以在运输时收起以节省空间并且在现场搭建支承平台时展开。进一步优选地，侧翼护栏7能够相对于支承底座枢转并固定在不同的位置从而调节所述侧翼护栏与所述支承底座形成的容纳空间。优选地，支承底座6的支承表面和侧翼护栏7的内侧均固定有可充气气垫，从而能够柔性地包裹飞艇。

根据本发明的实施方式，约束装置4是由柔性材料制成的约束盖布，优选地采用强度较高的芳纶布制成。优选地，约束盖布的一边在出厂前即固定至其中一个侧翼护栏7；另一边可打开地连接至另一个侧翼护栏7，约束盖布的可打开地一侧优选地通过多个电控机械装置10锁定至相应的侧翼护栏7，如图5所示。约束盖布与支撑平台1形成半封闭的容纳区域，能够遮风挡雨，提供半封闭的人员操作空间，并且在充气时可以限制整个飞艇的充气姿态，当需要放飞时，通过操作电控机械装置10从飞艇头部至飞艇尾部依次打开约束盖布，控制飞艇的抬升姿态。

根据本发明的优选地实施方式，如图2和图3所示，支承平台1是由多个平台模块组成的钢架结构，各个平台模块之间能够快速柔性对接。优选地，每个平台模块均设置有约束盖布。进一步优选地，如图3所示，每个平台模块均设置有柔性气垫连接的结构，从而在出厂运输前即将柔性气垫设置在各个平台模块上，到场后直接将平台模块展开即可使用。根据本发明的优选的实施方式，飞艇在被运输前即安装在其中一个平台模块上，在支承平台组装完成后将飞艇进行展开。相应地，飞艇的折叠包装要考虑最大折叠尺寸以及展开后飞艇相对于支承平台的位置。优选地，艇载线缆、小型设备预先集成至艇体上并做好防护，仅留出大型设备的安装、供电、通信接口，到场后可直接安装、调试，节省现场布置时间。优选地，飞艇充气前的体积为充气后体积的十分之一至十分之二，并且飞艇充气完成后的体积小于支承平台1与约束盖布之间形成的容纳空间。

根据本发明的优选地实施方式，能源装置包括储能电池和发电设备。储能电池能够满足卷扬机、空压机、照明设备、测控设备、监控设备等各种直流和交流设备同时启动。

通过本发明的飞艇无艇库放飞系统实施的飞艇无艇库放飞方法包括以下步骤：

选定适合飞艇放飞的场地；

搭建支承平台并将所述支承平台锚固于地面；

将尾部气囊、卷扬机和能源装置布置在所述支承平台上，并布置地面照明灯辅助物资，预备应急物资；

将待放飞的飞艇布置在所述支承平台上，并对所述飞艇进行展开、集成和调试；

确认充气系统状态、卷扬机状态以及切割装置状态正常后，对尾部气囊充气；

对飞艇充气；

从头至尾依次打开约束盖布，使得飞艇快速以类似“L”型姿态抬升，直至呈竖直状态；

启动卷扬机释放系留拉绳；

当飞艇处于适当高度时，优选地当飞艇尾部距地面10米以上时，切断所述系留拉绳，完成对飞艇的放飞。

根据本发明优选地实施方式，放飞的场地要在放飞区域附近选择地面较坚实的平整区域，路面不能有积水，30吨以内的车辆能够正常行驶，区域面积大约100m×50m，四周无高楼、山体、树林、电线杆等可能与飞艇碰撞的物体。另外，还需要提供工程车辆的保障，包括叉车、高空作业车、吊车、氦气罐车、发电车、消防车、救护车、测控车、通讯车、指挥车，并且要保证车辆48小时连续作业的油耗。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种飞艇无艇库放飞系统，其特征在于，所述飞艇无艇库放飞系统包括：

支承平台，所述支承平台上设置有柔性垫；

尾部气囊，所述尾部气囊布置在所述支承平台上，用于抬高飞艇的尾部；

卷扬机，所述卷扬机布置在所述支承平台上的靠近所述尾部气囊的位置处；

约束装置，所述约束装置连接至所述支承平台，在闭合状态下能够将飞艇约束于所述支承平台上，并且在开启状态下能够释放飞艇；

系留拉绳，所述系留拉绳的一端连接至飞艇尾部，所述系留拉绳的另一端连接至所述卷扬机；

切割装置，所述切割装置能够切断所述系留拉绳从而释放飞艇；

能源装置，所述能源装置能够为所述卷扬机提供电力。

2.根据权利要求1所述的飞艇无艇库放飞系统，其特征在于，所述飞艇无艇库放飞系统还包括空压机，所述空压机能够为所述尾部气囊充气。

3.根据权利要求1所述的飞艇无艇库放飞系统，其特征在于，所述支承平台包括支承底座和分别连接至所述支承底座的相对两侧的侧翼护栏，所述侧翼护栏自所述支承底座斜向上延伸，从而形成上部开口比所述支承底座的支承表面大的容纳空间。

4.根据权利要求3所述的飞艇无艇库放飞系统，其特征在于，所述侧翼护栏是能够相对于所述支承底座收起和展开的可折叠结构。

5.根据权利要求3所述的飞艇无艇库放飞系统，其特征在于，所述约束装置是由柔性材料制成的约束盖布，所述约束盖布的一边固定至其中一个侧翼护栏，所述约束盖布的另一边可打开地连接至另一个侧翼护栏。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的飞艇无艇库放飞系统，其特征在于，所述支承平台是由多个模块组成的钢架结构。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的飞艇无艇库放飞系统，其特征在于，所述柔性垫是可充气气垫。

8.根据权利要求1至5中的任一项所述的飞艇无艇库放飞系统，其特征在于，所述能源装置包括储能电池和发电设备。

9.根据权利要求1至5中的任一项所述的飞艇无艇库放飞系统实施的飞艇无艇库放飞方法，其特征在于，所述飞艇无艇库放飞方法包括：

选定适合飞艇放飞的场地；

搭建支承平台并将所述支承平台锚固于地面；

将尾部气囊、卷扬机和能源装置布置在所述支承平台上；

将待放飞的飞艇布置在所述支承平台上，并对所述飞艇进行展开、集成和调试；

对飞艇充气；

打开约束装置；

启动卷扬机释放系留拉绳；

当飞艇处于适当高度时，切断所述系留拉绳，完成对飞艇的放飞。

10.根据权利要求9所述的飞艇无艇库放飞方法，其特征在于，所述支承平台包括支承底座和分别连接至所述支承底座的相对两侧的侧翼护栏，所述约束装置是由柔性材料制成的约束盖布，将所述约束盖布的一边固定至其中一个侧翼护栏，并且将所述约束盖布的另一边以能够打开的方式连接至另一个侧翼护栏，当飞艇充气完成后，将所述约束盖布从头至尾依次打开。