CN111547220A - 平流层飞艇成形发放方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种平流层飞艇成形发放方法,包括步骤S1、将支撑装置的压差设置为预设的第一压差,将飞艇放置在所述支撑装置的对应位置上,并用约束装置将所述飞艇固定在转运平台上,再将所述支撑装置的压差设置为预设的第二压差,所述第二压差大于第一压差;步骤S2、移动所述转运平台将所述飞艇转运至发放区域;步骤S3、通过所述约束装置将飞艇仰角调整至预设的发放仰角;步骤S4、所述飞艇进入发放窗口后,解除所述约束装置对飞艇的约束,发放所述飞艇。本发明提高了平流层飞艇成形发放的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及飞艇技术领域,尤其涉及一种平流层飞艇成形发放方法。
背景技术
众所周知,平流层在中纬度地区,位于离地表10km至50km的高度,而在极地,则始于离地表8公里左右。平流层大气构成稳定,气流呈水平流动,基本无雨、雪、雷和电等气象现象,其空气密度仅为近地面空气密度的1/14,风速一般为10-25m/s。平流层所处的高度区间和所具有的独特气候条件决定了其是大气层中最平静的一段,几乎不受天气影响,也几乎从不潮湿,同时,平流层有着稳定的气象条件和良好的电磁特性。飞艇是一种轻于空气的航空器,由巨大的流线型艇体、位于艇体下面的吊舱、起稳定控制作用的尾面和推进装置组成。艇体的气囊内充以密度比空气小的浮升气体借以产生浮力使飞艇升空。吊舱供人员乘坐和装载货物。尾翼用来控制和保持航向、俯仰的稳定。
有别于传统飞艇,平流层飞艇最佳驻留高度在18-25km,其覆盖半径可达500km左右。平流层高度大气稀薄,为了满足大载荷能力的要求,飞艇需要具有足够的浮力,因此,飞艇体积巨大,一般在数万至数十万立方米。如此庞大的飞艇,一般有相应尺度的艇库进行保障。执行飞行任务时,需将飞艇从艇库移动至外面的发放场,确认飞艇状态正常后实施发放操作,飞艇升空。由于临近空间飞艇的尺度较大,在库外即使受到较小的地面风,尤其受到侧风时,飞艇迎风面积和阻力系数急剧增大,使得侧风阻力相当可观,对安全释放飞艇带来困难,严重时甚至可能损坏飞艇。因此,提供一种安全可靠的平流层飞艇发放技术成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明目的在于,提供一种平流层飞艇成形发放方法,提高了平流层飞艇成形发放的安全性和可靠性。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种平流层飞艇成形发放方法,包括:
步骤S1、将支撑装置的压差设置为预设的第一压差,将飞艇放置在所述支撑装置的对应位置上,并用约束装置将所述飞艇固定在转运平台上,再将所述支撑装置的压差设置为预设的第二压差,所述第二压差大于第一压差;
步骤S2、移动所述转运平台将所述飞艇转运至发放区域;
步骤S3、通过所述约束装置将飞艇仰角调整至预设的发放仰角;
步骤S4、所述飞艇进入发放窗口后,解除所述约束装置对飞艇的约束,发放所述飞艇。
进一步的,所述约束装置包括多条约束链,每一所述约束链包括拉绳收放机构和拉绳,所述步骤S1中,将飞艇放置在所述支撑装置的对应位置上,并用约束装置将所述飞艇固定在转运平台上,包括:
将每一拉绳一端连接在飞艇对应位置,将每一拉绳收放机构安装在转运平台上的对应位置;
通过所述拉绳将所述飞艇牵引至支撑装置的对应位置上;
将所有拉绳另一端连接至对应的拉绳收放机构上,收紧所述拉绳。
进一步的,所述步骤S1中,将所述支撑装置的压差设置为预设的第二压差包括:
将支撑装置的第一气垫、第二气垫和第三气垫的压差设置为所述预设的第二压差,其中,所述第一气垫、第二气垫和第三气垫,分别安装在飞艇头部、飞艇中部和飞艇尾部在竖直方向投射在转运平台上的位置处。
进一步的,若艇库外地面风小于2m/s,所述第二预设压差在300Pa以下;
若艇库外地面风大于等于2m/s小于4m/s,所述第二预设压差在[300Pa,600Pa)内;
若艇库外地面风在大于等于4m/s小于6m/s,所述第二预设压差在[600Pa,1000Pa]内;
若艇库外地面风大于6m/s,则不实施飞艇发放操作。
进一步的,所述步骤S2还包括:
在出库转运的过程中,根据飞艇所受风力,收紧拉绳和/或增大所述住支撑装置压差。
进一步的,所述约束装置包括第一约束链、第二约束链、第三约束链、第四约束链和第五约束链,以飞艇纵向为参照,所述第一约束链连接至飞艇头部位置;所述第二约束链、第三约束力链对称分布在飞艇两侧,且均连接至飞艇前半部分的中间位置;所述第四约束链和第五约束链对称分布在所述飞艇两侧,且均连接至飞艇后半部分的中间位置。
进一步的,所述步骤S3包括:
以预设第一调整步长同时释放所述第二约束链、第三约束力链的拉绳,再释放第一约束链的拉绳,直至所述第二约束链、第三约束力链的拉绳处于绷紧状态,收紧所述第四约束链和第五约束链的拉绳,重复上述操作,直至将飞艇仰角调整至预设的发放仰角。
进一步的,所述步骤S4包括:
所述飞艇进入发放窗口后,先同时解除所述第二约束链、第三约束链、第四约束链和第五约束链的约束,再解除所述第一约束链的约束,所述飞艇加速抬头上升。
进一步的,所述飞艇为内部氦气无纵向约束的成形平流层飞艇,解除所述约束装置对飞艇的约束后,所述飞艇以所述第三气垫为旋转中心,加速抬头和上升,直至整个艇体都离开所述第三气垫,完成所述飞艇发放。
进一步的,所述飞艇发放仰角范围为8°到10°。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明提供的一种平流层飞艇成形发放方法可达到相当的技术进步性及实用性,并具有产业上的广泛利用价值,其至少具有下列优点:
本发明能够保证飞艇出库前准备、飞艇出库转运、飞艇发放前准备以及飞艇发放每一阶段的安全性和可靠性,从而提高了平流层飞艇发放的安全性和可靠性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例提供的平流层飞艇转运发放前正视图;
图2为本发明实施例提供的平流层飞艇转运发放前各约束位置及连接视图;
图3为本发明实施例提供的平流层飞艇转运发放前侧视图;
图4为本发明实施例提供的调整飞艇仰角后的整体示意图;
图5为本发明实施例提供的发放时解除飞艇两侧约束拉绳示意图;
图6为本发明实施例提供的解除艇头约束瞬间飞艇姿态示意图;
图7为本发明实施例提供的飞艇以第三气垫3-3为旋转中心加速上升时的示意图;
图8为本发明实施例提供的飞艇离开第三气垫3-3完成发放后上升示意图。
图9为本发明实施例所述的平流层飞艇成形发放方法流程图。
【符号说明】
1:飞艇 2:转运平台
3:支撑装置 4:约束装置
3-1:第一气垫 3-2:第二气垫
3-3:第三气垫 41:第一约束链
42:第二约束链 43:第三约束链
44:第四约束链 45:第五约束链
4-1:左前拉绳 4-2:右前拉绳
4-3:左后拉绳 4-4:右后拉绳
4-5:头部拉绳 5-1:左前绞盘
5-2:右前绞盘 5-3:左后绞盘
5-4:右后绞盘 5-5:头部绞盘
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种平流层飞艇成形发放方法的具体实施方式及其功效,详细说明如后。
平流层飞艇长度一般为一百多米或二百多米,虽然整体尺寸很大,但系统总重一般仅数吨或十余吨,因艇体内氦气浮力作用,系统一般处于净轻状态,净轻状态是指整个飞艇的合力是向上的,即氦气提供的总浮力大于飞艇总重力。为了使系统能够到达平流层高度,艇体一般为柔性充气结构,这使得艇体表面无法承受较大集中作用力,且易损坏。在转运发放过程中,需确保飞艇艇体结构完整、气密性好。一旦飞艇从艇库内转运至艇库外,不可避免地将受到地面风左右,如此大尺寸的平流层飞艇在露天即使较小地面风,也能有相当量级的地面风阻,尤其受到侧向来风时,其气动阻力更是成量级增大。
为确保飞艇在转运过程的安全,到达发放区域后发放安全,本发明实施例提供了一种平流层飞艇成形发放系统,如图1、图2和图3所示,包括转运平台2、支撑装置3和约束装置4,其中,转运平台2用于承载和转运飞艇1;支撑装置3安装在所述转运平台2上用于支撑所述飞艇1,所述支撑装置3的压差可调;约束装置4一端连接至所述转运平台2上,另一端连接至所述飞艇1,用于约束所述飞艇1,以及调整将飞艇仰角调整至预设的发放仰角。
需要说明的是,采用成形发放的平流层飞艇1在地面就处于整体成形状态,艇体内氦气约占总体积的十分之一,剩下的为空气,随着飞艇1高度增加,氦气膨胀,逐渐排出空气,最后平飞时,艇体内几乎充满了氦气。平流层飞艇1因系统复杂集成周期长,在集成阶段对环境有较高要求,因而平流层飞艇1一般都需要在艇库内集成测试。当完成系统集成,具备发放条件后,再要将飞艇1从艇库转运至发放区域,实施发放。可以理解的是,本发明实施例安装在转运平台2上的飞艇1为完成集成测试的飞艇1。
作为一种实施例,所述支撑装置3包括一个或多个气垫,通过控制所述气垫的充气量来调整所述气垫的压差,需要说明的是,压差指的是气体在气垫内部与外部压力的差值。
如图2所示示例,所述支撑装置3包括第一气垫3-1、第二气垫3-2和第三气垫3-3,分别安装在飞艇头部、飞艇中部和飞艇尾部在竖直方向投射在转运平台2上的位置处。所述支撑装置3还用于,在飞艇1固定在转运平台2上之后,将所述第一气垫3-1、第二气垫3-2和第三气垫3-3的压差调整至预设压差。
预设压差可根据地面风的大小来设定,需要说明的是,地面风大小的选择是多个因素耦合后的优选结果,从发放安全角度,地面风越小越好,静风最安全,但过低的地面风要求会极大降低具备安全发放的气象窗口数量,会大大降低飞艇1的通用性。当地面风超过发放许可的量级后,过大的地面风会使转运和发放中的飞艇1受到不稳定气流影响,造成系统受力和约束不稳定,甚至单个约束装置4的承力超过能够承受的极限,当约束因瞬间承载力过大而造成结构破坏或约束失败后,会形成多米诺骨牌式的约束结构失效,甚至造成发放失败。气垫压差的大小直观反映是不同压差下气垫的刚度大小,也就是承受同样载荷情况下的稳定性,或者不同压差下承受载荷的大小。过大的压差会减小飞艇1与气垫之间的接触面积,对飞艇1局部形成较大支撑力,气垫过大的压差也会降低气垫的安全,过小的压差会减小对飞艇1的约束范围。因此在进行气动分析、有限元仿真、地面试验和使用经验等的基础上,本发明实施例中地面风与气垫压差的优选结果为:
若艇库外地面风小于2m/s,所述预设压差在300Pa以下;
若艇库外地面风大于等于2m/s小于4m/s,所述预设压差在[300Pa,600Pa)内;
若艇库外地面风在大于等于4m/s小于6m/s,所述预设压差在[600Pa,1000Pa]内;
若艇库外地面风大于6m/s,飞艇1的转运发放将会有较大风险,一般不实施发放操作。
作为一种示例,所述约束装置4包括多条约束链,每一所述约束链包括拉绳收放机构和拉绳;其中,所述拉绳收放机构安装在所述转运平台2上,用于释放或收拢所述拉绳对所述飞艇1进行约束,具体包括调节飞艇1中心相对于转运平台2的高度、飞艇1与气垫的接触面积和压力。释放或收拢所述拉绳还可调整所述飞艇1仰角;所述拉绳一端连接至所述拉绳收放机构上,另一端连接至所述飞艇1上。具体地,飞艇1转移至转运平台2上,通过调整气垫内压力和拉绳松紧,使飞艇1与气垫紧密接触,拉绳有足够拉力,以抵抗转运出库后收到地面风时飞艇1地面风阻。在转运出库过程中,可保障所有连接处于连接牢固状态。当飞艇1到达发放区域,具备发放条件后,即实施发放操作。
如图2所示示例,所述约束装置4包括第一约束链41、第二约束链42、第三约束链43、第四约束链44和第五约束链45,其中,以飞艇纵向为参照,所述第一约束链41连接至飞艇1头部位置;所述第二约束链42、第三约束力链对称分布在飞艇1两侧,且均连接至飞艇1前半部分的中间位置;所述第四约束链44和第五约束链45对称分布在所述飞艇1两侧,且均连接至飞艇1后半部分的中间位置,这样布置便于对飞艇1约束和调整。所述拉绳收放机构为可为绞盘等。
以所述拉绳收放机构为可为绞盘为例,第一约束链41包括左前拉绳4-1和左前绞盘5-1,第二约束链42包括右前拉绳4-2和右前绞盘5-2,第三约束链43包括左后拉绳4-3和左后绞盘5-3,第四约束链44包括左后拉绳4-4和右后绞盘5-4,第五约束链45包括头部拉绳4-5和头部绞盘5-5。
飞艇1发放时,先释放拉绳,使飞艇1仰角为正仰角,确保发放过程中飞艇1不会低头。发放时,可先解除飞艇1两侧约束,再解除艇头约束,飞艇1将以第三气垫3-3为旋转中心加速抬头和升高,直至艇尾离开第三气垫3-3,完成发放。
需要说明的是,由于平流层飞艇1艇体内大部分为空气,氦气只占体积的一小部分,因副气囊结构形式的不同,艇体内的氦气和空气约束方式也大相径庭,有些副气囊没有隔层,艇体内的氦气和空气会在较大范围内活动,因此应确保飞艇1在发放后艇头向上,这就需要在发放进行适当调整,主要是适当调整飞艇的仰角,使第三气垫3-3与飞艇1紧密接触,同时确保飞艇11发放后加速抬头上升。
飞艇1发放前仰角的选择是综合受力、操作等多个因素下的优选结果。对于艇体内没有纵向约束的飞艇1而言,只有当飞艇1处于水平时处于不稳定的平衡态,当飞艇1仰角大于或小于零时,如果没有约束,飞艇1仰角将会加速变化,直至飞艇1仰角很大或很小再次处于稳定状态,那种稳定下的飞艇1姿态是很难改变的。在飞艇1发放过程中,首先应确保飞艇1低头,否则会造成发放失败。在操作过程中,应分阶段调整飞艇1仰角,使其缓慢增大。例如,飞艇1仰角在3°至5°时,整体还处于不稳定仰角区间,发放时的冲击可能会造成飞艇1仰角为负,使飞艇1低头,最终可能造成发放失败。飞艇1仰角越大,飞艇1发放后低头的可能性越小,如果飞艇1艇体内纵向没有隔层,随着飞艇1仰角的增加,浮升氦气会向艇头窜动,副气囊内的空气会向艇尾窜动,这种内部气体窜动的外部表现是飞艇1浮心在较大范围内向艇头方向移动,飞艇1重心向艇尾方向移动。这种浮心重心的变化会使约束飞艇1的前部拉绳拉力过大,后部气垫支撑力过大。
作为一种示例,所述飞艇1为内部无横向隔层,飞艇1内氦气无纵向约束的成形飞艇1,在离开转运平台2的过程中,如果飞艇1艇体内氦气纵向没有约束,氦气密度小,总是会向上窜,空气重,反之。没有约束,会短时间急剧窜动,则飞艇1会以第三气垫3-3为旋转中心,加速抬头和上升,直至整个艇体都离开第三气垫3-3。优选的,所述飞艇1发放仰角范围为8°到10°。
如果飞艇1为多气囊结构,飞艇1艇体内氦气纵向有约束,例如,沿飞艇1纵向设计有隔层约束氦气与空气的前后窜动,则飞艇1将保持小仰角状态离开第三气垫3-3。
本发明实施例还提供了一种平流层飞艇成形发放方法,如图9所示,按照时间顺序,可将发放过程分为飞艇出库前准备阶段、飞艇出库转运阶段、飞艇发放前调整阶段和飞艇发放阶段四个阶段。
具体包括:
步骤S1、飞艇出库前准备阶段:
将支撑装置3的压差设置为预设的第一压差,将飞艇1放置在所述支撑装置3的对应位置上,并用约束装置4将所述飞艇1固定在转运平台2上,再将所述支撑装置3的压差设置为预设的第二压差,所述第二压差大于第一压差。
可以理解的是,出库前准备过程主要是将飞艇1与转运平台2连接牢固,以确保出库受到地面风时飞艇1安全,打开约束实施发放时操作快捷有效。本发明实施例飞艇1出库前与转运平台2连接后的示意图如图1、图2和图3所示。将支撑装置3的压差设置为预设的第一压差,便于将飞艇1防止在支撑装置3上,固定好约束装置4后,再配合飞艇1固定需求将支撑装置3的压差调整为第二压差,便于飞艇1稳定安全的固定在转运平台2上,且可以理解的是,步骤S1中所述的预设的第二压差,即为上述系统实施例中的预设压差。
步骤S2、飞艇出库转运阶段:
移动所述转运平台2将所述飞艇1转运至发放区域。
步骤S3、飞艇发放前调整阶段:
通过所述约束装置4将飞艇1仰角调整至预设的发放仰角。
步骤S4、飞艇发放阶段:
所述飞艇1进入发放窗口后,解除所述约束装置4对飞艇1的约束,发放所述飞艇1。
作为一种示例,如图3所示,所述步骤S1中,将飞艇1放置在所述支撑装置3的对应位置上,并用约束装置4将所述飞艇1固定在转运平台2上,包括:
步骤S11、将每一拉绳一端连接在飞艇1对应位置,将每一拉绳收放机构安装在转运平台2上的对应位置;
步骤S12、通过所述拉绳将所述飞艇1牵引至支撑装置3的对应位置上;
步骤S13、将所有拉绳另一端连接至对应的拉绳收放机构上,收紧所述拉绳。
所述步骤S1中,将所述支撑装置3的压差设置为预设的第二压差包括:
将支撑装置3的第一气垫3-1、第二气垫3-2和第三气垫3-3的压差设置为所述预设的第二压差。
若艇库外地面风小于2m/s,所述第二预设压差在300Pa以下;
若艇库外地面风大于等于2m/s小于4m/s,所述第二预设压差在[300Pa,600Pa)内;
若艇库外地面风在大于等于4m/s小于6m/s,所述第二预设压差在[600Pa,1000Pa]内;
若艇库外地面风大于6m/s,飞艇1的转运发放将会有较大风险,一般不实施发放操作。
具体地,步骤S1中,将充气完毕的飞艇1转移前,先将第一气垫3-1、第二气垫3-2和第三气垫3-3充入气体,达到预设的第一压差,例如,充入体积一半的气体,使3个气垫都处于不成形状态,此时位于飞艇1头部的拉绳及其头部绞盘5-5暂时未连接,将位于飞艇1两侧的4个绞盘:左前绞盘5-1、右前绞盘5-2、左后绞盘5-3、右后绞盘5-4安装在转运平台2之上,飞艇1与艇身上的连接绳:左前拉绳4-1、右前拉绳4-2、左后拉绳4-3、左后拉绳4-4、头部拉绳4-5都与飞艇11连接,但其各自暂时与相对应的绞盘未连接。
飞艇1转运至转运平台2之上时,由左前拉绳4-1、右前拉绳4-2、左后拉绳4-3、左后拉绳4-4将飞艇1牵引至转运平台2之上,再分别将左前拉绳4-1与左前绞盘5-1连接,右前拉绳4-2与右前绞盘5-2连接,左后拉绳4-3与左后绞盘5-3连接,左后拉绳4-4与右后绞盘5-4连接,头部拉绳4-5与头部绞盘5-5连接,收紧所有拉绳,使飞艇1与第一气垫3-1、第二气垫3-2和第三气垫3-3接触。然后再给第一气垫3-1、第二气垫3-2和第三气垫3-3充入空气,支撑起飞艇1,给3个气垫继续充气,直至达到预设的第二压差。
作为一种示例,所述步骤S2还包括:
在出库转运的过程中,根据飞艇1所受风力,收紧拉绳和/或增大所述住支撑装置3压差。
具体地,出库转运过程是将飞艇1从艇库内转移至发放区域的过程,如图3所示。主要过程包括:启动转运平台2,使其承载着飞艇1缓慢从艇库内移动至发放区域。在移动过程中,可适当收紧拉绳或增大气垫压差,使飞艇1在艇库外有足够抗风能力。以飞艇1出库时受到右侧方向的来风为例,如果飞艇1出库过程中,地面风来自飞艇1右侧,可以适当收紧右前拉绳4-2和左后拉绳4-4,使右前拉绳4-2和左后拉绳4-4拉绳拉力的水平分量增大,以抵抗来自飞艇1右侧地面风的阻力,确保飞艇1在转运过程中的安全。
如于图4所示示例,所述步骤S3包括:
以预设第一调整步长同时释放所述第二约束链42、第三约束力链的拉绳,再释放第一约束链41的拉绳,直至所述第二约束链42、第三约束力链的拉绳处于绷紧状态,收紧所述第四约束链44和第五约束链45的拉绳,重复上述操作,直至将飞艇1仰角调整至预设的发放仰角。
具体地,步骤S3中,先同时释放左前拉绳4-1和右前拉绳4-2,再释放头部拉绳4-5,直至左前拉绳4-1和右前拉绳4-2绷紧,同时收紧左后拉绳4-3和左后拉绳4-4,使所有拉绳都处于绷紧状态,待稳定后观察飞艇1仰角,如果仰角未到达要求,继续按照刚才的操作顺序调整飞艇1仰角,直至飞艇1仰角达到预设飞艇1发放仰角。
作为一种示例,所述飞艇1为内部无横向隔层,飞艇1内氦气无纵向约束的成形飞艇1,解除所述约束装置4对飞艇1的约束后,所述飞艇1以所述第三气垫3-3为旋转中心,加速抬头和上升,直至整个艇体都离开所述第三气垫3-3,完成所述飞艇1发放。所述飞艇1发放仰角范围为8°到10°。
如图5-图6所示,所述步骤S4包括:
所述飞艇1进入发放窗口后,先同时解除所述第二约束链42、第三约束链43、第四约束链44和第五约束链45的约束,再解除所述第一约束链41的约束,所述飞艇1加速抬头上升。
具体地,步骤S4中,飞艇1进入发放窗口后,首先解除两侧4个拉绳约束,即同时解除左前拉绳4-1、右前拉绳4-2、左后拉绳4-3和左后拉绳4-4的约束,再解除头部拉绳4-5的约束,解除头部拉绳4-5的约束后,转运平台2对飞艇1的所有约束都已解除,飞艇1将加速抬头上升,在离开转运平台2的过程中,如果飞艇1艇体内氦气纵向没有约束,氦气密度小,总是会向上窜,空气重,反之。没有约束,会短时间急剧窜动,则飞艇1会以第三气垫3-3为旋转中心,加速抬头和上升,直至整个艇体都离开第三气垫3-3,如图7所示。
如图8所示,飞艇1完成完全离开第三气垫3-3后,即完成了发放,进入上升阶段。
需要说明的是,如果飞艇1为多气囊结构,如果飞艇1艇体内氦气纵向有约束,例如,沿飞艇1纵向设计有隔层约束氦气与空气的前后窜动,飞艇1将保持小仰角状态离开第三气垫3-3。
本发明实施例能够保证飞艇1出库前准备、飞艇1出库转运、飞艇1发放前准备以及飞艇1发放每一阶段的安全性和可靠性,从而提高了平流层飞艇1发放的安全性和可靠性。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种平流层飞艇成形发放方法,其特征在于,包括:
步骤S1、将支撑装置的压差设置为预设的第一压差,将飞艇放置在所述支撑装置的对应位置上,并用约束装置将所述飞艇固定在转运平台上,再将所述支撑装置的压差设置为预设的第二压差,所述第二压差大于第一压差;
步骤S2、移动所述转运平台将所述飞艇转运至发放区域;
步骤S3、通过所述约束装置将飞艇仰角调整至预设的发放仰角;
步骤S4、所述飞艇进入发放窗口后,解除所述约束装置对飞艇的约束,发放所述飞艇。
2.根据权利要求1所述的平流层飞艇成形发放方法,其特征在于,
所述约束装置包括多条约束链,每一所述约束链包括拉绳收放机构和拉绳,所述步骤S1中,将飞艇放置在所述支撑装置的对应位置上,并用约束装置将所述飞艇固定在转运平台上,包括:
将每一拉绳一端连接在飞艇对应位置,将每一拉绳收放机构安装在转运平台上的对应位置;
通过所述拉绳将所述飞艇牵引至支撑装置的对应位置上;
将所有拉绳另一端连接至对应的拉绳收放机构上,收紧所述拉绳。
3.根据权利要求1所述的平流层飞艇成形发放方法,其特征在于,所述步骤S1中,将所述支撑装置的压差设置为预设的第二压差包括:
将支撑装置的第一气垫、第二气垫和第三气垫的压差设置为所述预设的第二压差,其中,所述第一气垫、第二气垫和第三气垫,分别安装在飞艇头部、飞艇中部和飞艇尾部在竖直方向投射在转运平台上的位置处。
4.根据权利要求3所述的平流层飞艇成形发放方法,其特征在于,若艇库外地面风小于2m/s,所述第二预设压差在300Pa以下;
若艇库外地面风大于等于2m/s小于4m/s,所述第二预设压差在[300Pa,600Pa)内;
若艇库外地面风在大于等于4m/s小于6m/s,所述第二预设压差在[600Pa,1000Pa]内;
若艇库外地面风大于6m/s,则不实施飞艇发放操作。
5.根据权利要求2所述的平流层飞艇成形发放方法,其特征在于,所述步骤S2还包括:
在出库转运的过程中,根据飞艇所受风力,收紧拉绳和/或增大所述住支撑装置压差。
6.根据权利要求2所述的平流层飞艇成形发放方法,其特征在于,
所述约束装置包括第一约束链、第二约束链、第三约束链、第四约束链和第五约束链,以飞艇纵向为参照,所述第一约束链连接至飞艇头部位置;所述第二约束链、第三约束力链对称分布在飞艇两侧,且均连接至飞艇前半部分的中间位置;所述第四约束链和第五约束链对称分布在所述飞艇两侧,且均连接至飞艇后半部分的中间位置。
7.根据权利要求6所述的平流层飞艇成形发放方法,其特征在于,所述步骤S3包括:
以预设第一调整步长同时释放所述第二约束链、第三约束力链的拉绳,再释放第一约束链的拉绳,直至所述第二约束链、第三约束力链的拉绳处于绷紧状态,收紧所述第四约束链和第五约束链的拉绳,重复上述操作,直至将飞艇仰角调整至预设的发放仰角。
8.根据权利要求6所述的平流层飞艇成形发放方法,其特征在于,所述步骤S4包括:
所述飞艇进入发放窗口后,先同时解除所述第二约束链、第三约束链、第四约束链和第五约束链的约束,再解除所述第一约束链的约束,所述飞艇加速抬头上升。
9.根据权利要求3所述的平流层飞艇成形发放方法,其特征在于,
所述飞艇为内部氦气无纵向约束的成形平流层飞艇,解除所述约束装置对飞艇的约束后,所述飞艇以所述第三气垫为旋转中心,加速抬头和上升,直至整个艇体都离开所述第三气垫,完成所述飞艇发放。
10.根据权利要求9所述的平流层飞艇成形发放方法,其特征在于,所述飞艇发放仰角范围为8°到10°。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112429191A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-02 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 系留气球锚泊设施的鼻塔端部结构、鼻塔组件及系留气球 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050156082A1 (en) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | The Boeing Company | Apparatus and method for lighter-than-air aircraft |
CN101143621A (zh) * | 2007-09-13 | 2008-03-19 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 气艇支撑装置 |
CN106043659A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-10-26 | 中国科学院光电研究院 | 一种浮空器野外充气展开方法 |
CN206446786U (zh) * | 2017-02-10 | 2017-08-29 | 东莞前沿技术研究院 | 支撑装置 |
CN107628222A (zh) * | 2017-08-23 | 2018-01-26 | 中国人民解放军63653部队 | 一种采用一体桁架式装置转运放飞大型飞艇的方法 |
CN108163219A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-06-15 | 北京天恒长鹰科技股份有限公司 | 飞艇无艇库放飞系统及放飞方法 |
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2020
- 2020-04-15 CN CN202010295946.0A patent/CN111547220B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050156082A1 (en) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | The Boeing Company | Apparatus and method for lighter-than-air aircraft |
CN101143621A (zh) * | 2007-09-13 | 2008-03-19 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 气艇支撑装置 |
CN106043659A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-10-26 | 中国科学院光电研究院 | 一种浮空器野外充气展开方法 |
CN206446786U (zh) * | 2017-02-10 | 2017-08-29 | 东莞前沿技术研究院 | 支撑装置 |
CN107628222A (zh) * | 2017-08-23 | 2018-01-26 | 中国人民解放军63653部队 | 一种采用一体桁架式装置转运放飞大型飞艇的方法 |
CN108163219A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-06-15 | 北京天恒长鹰科技股份有限公司 | 飞艇无艇库放飞系统及放飞方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112429191A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-02 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 系留气球锚泊设施的鼻塔端部结构、鼻塔组件及系留气球 |
CN112429191B (zh) * | 2020-11-20 | 2022-06-17 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 系留气球锚泊设施的鼻塔端部结构、鼻塔组件及系留气球 |
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