CN201941973U

CN201941973U - 系留热气飞艇浮空平台

Info

Publication number: CN201941973U
Application number: CN2010206457978U
Authority: CN
Inventors: 郭海军
Original assignee: Xiangfan Hongwei Aircraft Co Ltd
Current assignee: Xiangfan Hongwei Aircraft Co Ltd
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2020-12-07

Abstract

本实用新型提供一种系留热气飞艇浮空平台，其特征在于：包括囊体、任务舱、锚泊设备、液化气储存车、控制系统；囊体经吊挂绳与任务舱连接；系留缆绳连接于囊体内吊挂绳下端的交汇点上，液化气储存车经锚泊设备与系留缆绳相连接。本实用新型采用遥控操作的方式，将系留热气球释放至2000m左右空中，用于携带通讯基站，可在某个地域快速部署，并在空中停留24～48小时，使得在紧急状况下能够保证通讯信号畅通，并具有监视侦查的功能。具有操作维护简单、使用费用低廉、安全可靠等优点。

Description

系留热气飞艇浮空平台

技术领域

本实用新型涉及一种浮空平台，具体说是一种实现在重大自然灾害情况下的应急通信、利用系留缆绳来定点升空并控制其高度热气飞艇浮空平台。

背景技术

近年来，重大自然灾害频繁，灾区通讯完全中断，信息的不通畅严重影响了救灾的执行和调度，反应出我国在应急通讯方面缺乏有效的预案和措施，因此，如何实现在重大自然灾害情况下的应急通讯，成为一项迫切的课题。如果在自然灾害期间架设起一个应急浮空平台，将小型通讯中继基站带至2000m空中，这样可以大大提高救援效率，极大地减小人民财产损失、挽回无数生命。

目前实现紧急通信的措施就是将通信基站升到要求的高度，最有效可行的办法就是利用浮空器作为浮空平台，达到将通信基站悬浮在一定高度进行工作。由于浮空器的某些特点，目前较为高端的技术是采用氦气飞艇浮空器实现应急通讯，但是其操作复杂、维护繁琐、使用费用高昂，难易普及，仅在高端的军事侦查中应用；成本较低的技术是采用普通热气飞艇实现系留，但受限于携带燃料的限制，普通热气飞艇仅能实现留空2——4小时，作为实际使用过程中时间太短。所以作为通讯应急系统，市场迫切需要一种操作维护简单、使用费用低廉的浮空平台，而且留空时间相对要长，以便发生自然灾害抢险救灾时及时通讯。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种操作维护简单、使用费用低廉、安全可靠、留空时间长的系留热气飞艇浮空平台。

本实用新型是采用遥控操作的方式，将系留热气球释放至2000m左右空中，用于携带通讯基站，可在某个地域快速部署，使得在紧急状况下能够保证通讯信号畅通，并具有监视侦查的功能。由于持续的燃烧供热，使得热气球在空中停留达到24——48小时。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括囊体、任务舱、锚泊设备、液化气储存车、控制系统；囊体经吊挂绳与任务舱连接；系留缆绳连接于囊体内吊挂绳下端的交汇点上，液化气储存车经锚泊设备与系留缆绳相连接。

所说的系留缆绳通过地面的导缆盘和张力释放机构缠绕在液压绞盘上，张力释放机构和液压绞盘固定在锚泊设备上。

所说的囊体下部装有通过液化气储存车供气的加热器。

所说的系留缆绳包括外保护套、受力层、电源线、通讯光缆、液化气输送管路；受力层外有外保护套，电源线、通讯光缆、液化气输送管路置于受力层内。

所说的导缆盘包括盘体、支撑架、固定机座、地面安装座；盘体经支撑架装于活动轴，活动轴装于固定机座，固定机座装于地面安装座；支撑架上设有将系留缆绳固定限制在盘体上的缆绳限位器。

所说的囊体为流线型的囊体及Y形尾翼。

所说的控制系统包括地面控制系统和空中控制系统以及一个用于发出地面人工操纵设备的遥控指令、接收空中平台监控数据的通讯电台；地面控制系统包括人工操纵、显示设备；空中控制系统包括装于囊体上的温度传感器、风速仪、气压传感器、GPS定位仪所构成的监控系统，空中控制系统还包括接收地面人工操纵设备的遥控指令、采集监控系统信息、进行A/D转换、GPS数据接收，且向燃烧器控制电路发出控制燃烧器主阀开闭的信号、向增压风机控制装置、泄压阀控制装置发出控制指令的中央控制器。

所说的控制系统用于监控系留热气飞艇留空状态参数及遥控操作。

本实用新型的系留缆绳为三合一多功能系留缆绳，从地面通过三合一系留缆绳向热气飞艇提供燃气、电源及通讯线路，同时也起到系留热气飞艇的作用。液压绞盘能与液化气储存车相连接，对系留热气飞艇浮空平台持续供气，实现浮空平台长时间留空。导缆盘保证了系留缆绳收放运动与角度自由变化能够同时完成而不互相干扰；张力释放机构保证了系留缆绳在系留过程中受到较大的拉力后，系留缆绳会在进入液压绞盘之前，释放掉内部张力，保护系留缆绳不因过度挤压和过度磨损而损坏。

本实用新型采用囊体内部燃烧器加热的方式产生升力带动任务舱上升，利用增压风机来保持囊内压力，使囊体工作时保持流线体的外型，并保证使其产生的阻力最小，通过三合一多功能系留缆绳为囊体提供加热所需要的燃气、囊上任务设备所需要的电源及通讯，系留缆绳绕在液压绞盘上，根据需要的速度释放及回收系留缆绳。

本实用新型工作控制方式采用地面遥控，根据地面状态监测的情况，通过中央控制器对燃烧器、增压风机及泄压阀部件进行操控，使其携带通信基站在空中悬浮到一定高度，根据风力的大小来改变加热量来保证具有足够的剩余浮力，然后打开通信基站，任务机工作，提供信息通讯服务。

本实用新型与系留氦气球相比的有益效果是：a）生产成本低。生产一个系留热气球的成本是一个系留氦气球的十分之一到二十分之一；b）使用维护费用低。系留热气球每次的使用费用只有一些运输费、燃气费以及人员费用，而同等级别大小的系留氦气球使用一次，光氦气费用就以百万计；c）材料、气源不受限制。热气球所用的纺织材料全部是国内生产，燃气用的是普通石油液化气，资源随处可寻，而系留氦气飞艇所用的材料大多需要国外进口，氦气基本也靠进口，一旦出现状况很容易受到限制；d）操作简单方便，展开快速，可快速搭建、快速升空。系留氦气飞艇是一个庞大的系统，需要人员多（20~30人），准备时间也很长（最少5小时）。而系留热气球最少只需要操纵人员5人，准备及布置时间最短只需20min，非常适合用于紧急情况下的快速部署；e）系统简单，通过性好，便于运输。系留氦气球需要配套氦气车、锚泊车、发电车、控制车等大型车辆，只能通过3级以上公路运输，在灾害条件下，难以到达受灾现场，而系留热气球只需要一辆轻型卡车即可装载全部设备，紧急情况下甚至能够分解运输，深入受灾一线，更好的发挥作用；f）系留氦气球对人员要求比较高，平时需要保持一定数量的操作队伍，并实施训练，才能在应急情况下发挥作用，而系留热气球对人员要求很低，只需保有2~3名经过培训的核心技术人员，其他人员无需专业培训，减少了平时的开支；g）系留氦气球庞大的球体在下雪时会堆积厚重的积雪，并且根本无法清理，因此，下雪天氦气球是不能充气的，更不能升空，而系留热气球温度高（囊内温度高达100℃），雪花落在球体上会立刻融化，不会增加囊体重量，能够在小雪天使用，国外有热气球在雨雪云中安全飞行不结冰的成功记录。

本实用新型与普通热气飞艇相比，最明显的优势就是留空时间可达到24——48小时，而普通热气飞艇仅能实现留空2——4小时。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型系留缆绳的结构示意图。

图3为本实用新型导缆盘的结构示意图。

图4为图3的A-A剖视图。

图中，1、囊体，2、加热器，3、任务舱，4、系留缆绳，4-1、外保护套，4-2、受力层，4-3、三厢电源线，4-4、通讯光缆，4-5、液化气传输管路，5、导缆盘，5-1、系留缆绳与囊体连接端，5-2、盘体，5-3、活动轴，5-4、固定机座，5-5、系留缆绳与张力释放机构连接端，5-6、地面安装座，5-7、转动轴承，5-8、缆绳限位器，6、张力释放机构，7、液压绞盘，8、液化气储存车。

具体实施方式

在图1中，本实用新型包括囊体1、加热器2、任务舱3、系留缆绳4、导缆盘5、张力释放机构6、控制系统、地面保障设备等八部分。囊体1通过吊挂绳与系留缆绳4相接于吊挂绳的交汇点上，加热器2安装于囊体1下腹部，任务舱3通过囊体1上的挂点连接于囊体1中后部。系留缆绳4通过导缆盘5和张力释放机构6，绕在液压绞盘7的滚筒上，液压绞盘7通过滑动导通机构与液化气储存车8相连接，最终将液化气储存车8中的液化气输送到囊体1内部的加热器2上，供加热器2工作。囊体1由于内部的加热器2产生热空气而得到升力上升，液压绞盘7通过系留缆绳4控制系留热气飞艇的工作高度、升空及回收速度。

图2中，受力层4-2外有外保护套4-1，电源线4-3、通讯光缆4-4、液化气输送管路4-5置于受力层4-2内。外保护套4-1起防潮、放雨、防紫外线、耐磨、抗压等作用。受力层4-2起牵引浮空平台的作用。三相电源线4-3供给浮空平台所需的工作电源。通讯光缆4-4为浮空平台上的任务机及控制系统提供通讯线路。液化气传输管路4-5为浮空平台囊体的加热器提供燃料。

图3、图4中，5-1为系留缆绳与囊体连接的端头，5-5为系留缆绳与张力释放机构连接的端头。系留缆绳绕在导缆盘的盘体5-2上，盘体5-2相对于系留缆绳做滚动摩擦运动。导缆盘上半部分活动部件的活动轴5-3安装在支撑架上。随着系留缆绳的角度方向随意摆动。5-4为导缆盘下半部分的固定机座。5-6为导缆盘地面安装座。5-7为活动轴5-3的转动轴承。5-8为缆绳限位器，其作用是将系留缆绳固定限制在盘体5-2上，使其紧贴盘体5-2，不发生松脱。

地面保障设备主要提供热气球囊体使用维护所必须的设备设施。主要包括辅助鼓风机、发电机、工具箱、电动油泵等。鼓风机为热气球起飞时辅助鼓风用，发电机给锚泊设备提供电源。

Claims

1.一种系留热气飞艇浮空平台，其特征在于：包括囊体、任务舱、锚泊设备、液化气储存车、控制系统；囊体经吊挂绳与任务舱连接；系留缆绳连接于囊体内吊挂绳下端的交汇点上，液化气储存车经锚泊设备与系留缆绳相连接。

2.根据权利要求1所述的系留热气飞艇浮空平台，其特征在于：所说的系留缆绳通过地面的导缆盘和张力释放机构缠绕在液压绞盘上，张力释放机构和液压绞盘固定在锚泊设备上。

3.根据权利要求1所述的系留热气飞艇浮空平台，其特征在于：所说的囊体下部装有通过液化气储存车供气的加热器。

4.根据权利要求1所述的系留热气飞艇浮空平台，其特征在于：所说的系留缆绳包括外保护套、受力层、电源线、通讯光缆、液化气输送管路；受力层外有外保护套，电源线、通讯光缆、液化气输送管路置于受力层内。

5.根据权利要求1所述的系留热气飞艇浮空平台，其特征在于：所说的导缆盘包括盘体、支撑架、固定机座、地面安装座；盘体经支撑架装于活动轴，活动轴装于固定机座，固定机座装于地面安装座；支撑架上设有将系留缆绳固定限制在盘体上的缆绳限位器。

6.根据权利要求1所述的系留热气飞艇浮空平台，其特征在于：所说的囊体为流线型的囊体及Y形尾翼。

7.根据权利要求1所述的系留热气飞艇浮空平台，其特征在于：所说的控制系统包括地面控制系统和空中控制系统以及一个用于发出地面人工操纵设备的遥控指令、接收空中平台监控数据的通讯电台；地面控制系统包括人工操纵、显示设备；空中控制系统包括装于囊体上的温度传感器、风速仪、气压传感器、GPS定位仪所构成的监控系统，空中控制系统还包括接收地面人工操纵设备的遥控指令、采集监控系统信息、进行A/D转换、GPS数据接收，且向燃烧器控制电路发出控制燃烧器主阀开闭的信号、向增压风机控制装置、泄压阀控制装置发出控制指令的中央控制器。