CN208377040U - 一种用于系留气球的锚泊装置 - Google Patents

Abstract

一种用于系留气球的锚泊装置，包括壳体，壳体内有设备舱和监控舱；在设备舱内顶部设有囊体箱，在囊体箱两侧分别设有充气管储存箱和球载设备箱，三者连通，且在三者顶部的壳体上设有箱盖；充气管的输入端口固定于壳体外壁；在设备舱内设有第一绞盘，在壳体底部水平延伸设有水平支臂，水平支臂上安装有第二绞盘；在监控舱内安装有系统操控平台，所述系统操控平台包括控制器、显示单元，所述控制器与第一绞盘、第二绞盘、球载设备、囊体上的电控设备电连接。该地面锚泊装置将系留气球系统的系留缆绳、绞盘及多种保障设备集成于一体，具有操作简单、工作安全可靠、使用舒适，运输转场便捷，可适应在复杂环境或偏远地区长时间驻留。

Description

一种用于系留气球的锚泊装置

技术领域

本实用新型属于轻于空气飞行器领域，具体涉及一种用于系留气球的锚泊装置。

背景技术

系留气球系统是一种依靠浮力升空、通过系留缆绳实现定点驻空工作的浮空平台，作为一种通用航空飞行器，系留气球系统具有滞空时间长（连续滞空时间从几天至一个月），耐候性强，部署简单灵活，效费比高等优点；可为球载设备提供较大的对地视界范围，滞空高度越高，覆盖范围越大，可用于大气环境监测、预警、电子对抗、遥感与监视、超长波通信以及信息中继等民用和军用领域。

系留气球系统按照其工作外形尺寸大小可以分为微型（100m³及以下）、小型（100m³-300m³）、中型（300m³-3000 m³）、大型（3000m³-5000m³）、特大型系留气球（5000m³以上）系统，通常系留气球系统的组成中均包括有囊体、球载设备、系留缆绳、系留绞盘及保障设备等。近年来，随着作战环境的复杂多变以及偏远地区的应用需求发展，微小型系留气球系统因机动灵活、易于实现快速部署而得到广泛关注。

微小型系留气球系统需要在复杂或偏远环境下快速展开、锚泊和长时间升空驻留，对系留气球系统尤其是其地面锚泊装置和保障设备使用的可靠性、便捷性和舒适性要求较高。

传统的微小型系留气球系统用的地面锚泊装置，要么地面设备都是现场散乱放置，组成的系统不够优化，操作不便，不利于快速部署；要么结构复杂，受结构布局空间及运输性的限制，安装维护不方便。并且，传统地面锚泊装置展开时间长，所需人员配置较多，严重制约了系统的使用效率；此外，传统地面锚泊装置对工作场地要求高，环境适应性差，保障性不足，很难适应在偏远地区长时间驻留。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种系统集成度高、部署快捷灵活、操作简单、使用舒适，并且可适应长时间部署工作的用于系留气球的锚泊装置。

本实用新型解决问题的技术方案是：一种用于系留气球的锚泊装置，包括中空的箱型壳体，壳体内腔被隔墙分隔成独立的设备舱和监控舱；

在设备舱内顶部设有用于收纳折叠后囊体的囊体箱，在囊体箱两侧分别设有用于存放充气管的充气管储存箱和用于存放球载设备的球载设备箱；

囊体箱、充气管储存箱、球载设备箱三者连通，且在三者顶部的壳体上设有箱盖；

所述充气管的输入端口固定于壳体外壁，该输入端口可与外接的气体供应装置对接；

在设备舱内设有与穿过囊体箱底部的系留缆绳连接的第一绞盘，所述第一绞盘固定于壳体底板；

在壳体底部水平延伸设有多个可折叠的水平支臂，每个水平支臂上安装有可对应与囊体的侧拉索连接的第二绞盘；

在监控舱内安装有系统操控平台，所述系统操控平台包括控制器、显示单元，所述控制器与第一绞盘、第二绞盘、球载设备、囊体上的电控设备电连接。

上述方案将所有用于囊体放飞和撤收过程中的设备都集成布置到一个方舱中，并将结构布局优化，使得更加紧凑，操作、运输更方便，可实现快速部署。

优选的，在囊体箱底部设有导轮，所述系留缆绳一端与囊体连接、另一端穿过导轮与第一绞盘连接。导轮用于引导系留缆绳在囊体箱底部的收放，避免系留缆绳与囊体箱干涉。

进一步的，在设备舱内设有发电机室，其内设有供配电装置，所述供配电装置包括配电柜和至少一台发电机，发电机通过导轨安装在设备舱底部，在壳体上对应发电机位置开有发电机门。

供配电装置用于无市电情况下的系统正常供电。为避免发电机噪声及振动对操作人员及其他设备的影响，启动发电机之前，可将发电机门打开，将发电机拉出舱外。

进一步的，在壳体顶部的囊体箱区域、以系留缆绳为中心，均布设有至少三个可折叠倒伏的囊体支架，所述囊体支架上端设有与囊体形状相同的弧形托座。囊体支架用于锚泊时对囊体进行承托，以保证囊体稳定。

优选的，在壳体四角分别设有可升降的支腿。支腿是壳体的自卸装置，支腿使得方舱底部能够离开地面并上升一定高度，便于在起重设备缺失的情况下，也能实现用普通运输车辆装载和卸载。支腿的升降为电动或手动升降机构。

优选的，为保证长时间驻空过程中工作人员休息，壳体内腔还设有独立的休息舱，休息舱内设有卧具。

优选的，在隔墙上设置有用于观察设备舱的透明观察窗或摄像头。

优选的，在壳体顶部边沿围有第一护栏，在左右两侧的第一护栏上设有可折叠的第二护栏。

优选的，在壳体一侧设有可攀登到壳体顶部的登舱梯。

进一步的，在壳体外壁上设有可与外接的气体供应装置对接的单向气阀；

所述充气管包括柔性段和刚性段，柔性段盘放于充气管储存箱内，刚性段从充气管储存箱穿出并紧贴壳体内壁布设，且刚性段的输入端口与单向气阀连接。

在锚泊装置的支持下，可以在运输车辆上实现系统充气展开、锚泊及驻空工作，以实现系统的快速机动部署。

系统存贮：完成撤收后的系统各组成部分经过检修后，将囊体支架折叠后倒伏于舱顶并固定，水平支臂及第二绞盘折叠后存贮于设备舱内两侧，发电机通过导轨固定于设备舱内，囊体及与之相连的侧拉索、系留缆绳有序折叠后存贮于囊体箱内。球载设备等存放于球载设备箱内。

系统转运：有起重设备情况下，可通过起重设备将壳体吊运到运输车辆上或从运输车辆上吊到地面。

没有起重设备情况下，操作人员操作或控制支腿升降，使得壳体离开地面一定高度，运输车辆进入壳体底部实现保障壳体的装载，或者运输车辆离开壳体底部实现保障壳体的卸载。

系统展开与锚泊：保障方舱卸载到系统部署地点后，首先支立囊体支架，展开水平支臂，并开启发电机，然后打开箱盖、开启气体供应装置。从充气管存储箱找出充气管并对囊体进行充气。充气过程中，将囊体侧拉索与第二绞盘连接。并且，系统操作平台上电，监控囊体压力和球载设备状态。当囊体充气完成后，通过控制第二绞盘调节侧拉索长度将囊体锚泊固定在囊体支架上。

系统撤收：首先将囊体置于锚泊状态，并将球载设备存贮于球载设备箱内。然后，操作人员通过系统操控平台发出指令排除浮升气体。然后束拢好囊体并折叠入囊体箱内，直至排气完成。接着将侧拉索从第二绞盘上取下盘整好放入囊体箱内，恢复到存贮状态。

本实用新型的显著效果是：

（1）所有用于囊体放飞和撤收过程中的设备都集成布置到一个壳体中，并将结构布局优化，使得更加紧凑，操作更方便，可采用吊车吊装或壳体自卸机构从运输车辆上装载或卸载，有效解决了系留气球系统分布散乱、保障难、操作耗时耗力的问题，易于实现快速部署。

（2）该微小型系留气球系统在地面锚泊状态时，囊体通过囊体支架支撑，囊体侧拉索与第二绞盘连接，相对于常规系留气球地面锚泊设备的系留锚泊塔或单一的囊体托架固定，系统易于操作，抗风性能好，环境适应性能强。

（3）摒弃传统的车载平台，采用方舱作为平台，并设置了三个独立舱室以适应于三种不同的应用需求，为操作人员提供了舒适、安全可靠的操作环境，可实现微小型系留气球系统的长时间驻留工作。

（4）在壳体内单独设置了监控舱，为系统操作人员提供了丰富直观的操控界面和舒适的工作环境，使得系统适应在偏远地区或恶劣环境条件下长时间部署。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的锚泊装置结构组成示意图。

图2是图1的A向视图。

图3是图1的C向视图。

图4是图1展开状态下的D向视图。

图5是锚泊装置另一种布局形式示意图。

图6是支腿工作状态示意图。

图7是运输状态示意图。

图中：10-壳体；11-第一护栏；12-第二护栏；13-囊体支架；14-排气窗；15-登舱梯；16-水平支臂；17-换风扇；18-支腿；20-监控舱；21-系统操控平台；22-座椅；23-空调；30-设备舱；31-球载设备箱；32-囊体箱；33-充气管储存箱；34-充气管；35-导轮；36-第一绞盘；37-系留缆绳；38-发电机室；39-箱盖；40-休息舱；41-卧具；50-球载设备；60-囊体；70-供配电装置；80-运输车辆。

具体实施方式

为了便于描述，各部件的相对位置关系（如：上、下、左、右等）的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。

参见图1及图2，一种用于系留气球系统的锚泊装置，包括中空的箱型壳体10。壳体10内腔被隔墙分隔成独立的设备舱30、监控舱20和休息舱40。

在设备舱30内顶部设有用于收纳折叠后囊体60的囊体箱32。在囊体箱32两侧分别设有用于存放充气管34的充气管储存箱33和用于存放球载设备50的球载设备箱31。

囊体箱32、充气管储存箱33、球载设备箱31三者连通，且在三者顶部的壳体10上设有箱盖39。

在壳体10外壁上设有可与外接的气体供应装置对接的单向气阀。所述充气管34包括柔性段和刚性段。柔性段盘放于充气管储存箱33内，刚性段从充气管收储存箱33穿出并紧贴壳体10内壁布设，且刚性段的输入端口与单向气阀连接。

在设备舱30内设有与穿过囊体箱32底部的系留缆绳37连接的第一绞盘36，所述第一绞盘36固定于壳体10底板。

在壳体10底部水平延伸设有可折叠的水平支臂16，水平支臂16上安装有多个可对应与囊体60的侧拉索连接的第二绞盘。壳体10侧壁上设有收纳孔，运输时候，水平支臂16折叠后可收藏在壳体10侧壁上的收纳孔内。

在监控舱20内安装有系统操控平台21、座椅22、空调23等保障设备。所述系统操控平台21包括控制器、显示单元。所述控制器与第一绞盘36、第二绞盘、球载设备52、囊体60上的电控设备电连接。

休息舱40内设置有卧具41等保障设备。

所述的壳体10采用军用方舱设计或民用集装箱改制设计而成，其外形尺寸符合国家军用标准规定及道路运输规定。壳体10顶部四周设计有第一护栏11。第一护栏高度100-300mm，以避免舱顶操作人员踏出舱外。

进一步的，在左右两侧的第一护栏11上还安装有第二护栏12。第二防护栏的高度为500mm-1000mm，采用可折叠式桁架结构设计。

在壳体10顶部的囊体箱32区域、以系留缆绳37为中心，均布设有至少三个可折叠倒伏的囊体支架13。所述囊体支架13上端设有与囊体形状相同的弧形托座。优选的，所述囊体支架13均匀部署在一个圆形轨迹上，为确保囊体60能够平稳停靠在囊体支架13上，圆形轨迹的半径及囊体支架13的数量根据囊体60和壳体10宽度尺寸确定，例如直径7m左右的囊体60，囊体支架13部署的圆形轨迹半径控制在3m-4m，囊体支架13设置数量4-6个较为合适。

参见图1、2及图3，所述壳体10的左侧设置有登舱梯15，操作人员通过登舱梯15达到舱顶以实现系留气球系统的相关操作。

参见图3、4、6，在壳体10四角分别设有可升降的支腿18，用于锚泊装置从运输车辆上装载或卸载。

常规非转运状态下，支腿18折叠并固定于壳体10侧壁上；当锚泊装置需要转运时，将支腿18展开并通过手摇或电动控制升降机构动作，就可以将锚泊装置快速升离地面一定高度。

结合图5，当系留气球系统展开时，将水平支臂16从壳体10内拉出、展开并锁定，充气成型后的球体通过侧拉索与第二绞盘连接，可为锚泊状态下的系留气球系统提供安全可靠的固定方式。

所述壳体10内的三个舱室均设置有用于空气流动的排气窗14和换风扇17。

在设备舱30内设有发电机室38，其内设有供配电装置70。所述供配电装置70包括配电柜和至少一台发电机。发电机通过导轨安装在设备舱30底部，在壳体上对应发电机位置开有发电机门。

在没有市电的偏远地区，可以通过发电机及供配电装置70为锚泊装置提供电源保障。

为进一步提高系统的保障性能，所述的发电机室38为两侧贯通的腔体结构，内部对称设置两台发电机及配电柜。一套供配电装置70出现故障或缺少燃油时，另一套供配电装置70可以接替工作。

为了使系留缆绳37从第一绞盘36上到达壳体10顶部，在囊体箱31底部设有导轮35。所述系留缆绳37一端与囊体60连接、另一端穿过导轮35与第一绞盘36连接。

所述箱盖39采用刚性板材制造，并采用滑轨的方式安装。当本实用新型处于转运或存贮状态时，箱盖39关闭，当处于工作状态时（锚泊及升空驻留状态），箱盖39通过滑轨置于壳体10顶部一侧并锁定。

在不改变功能及用途的前提下，本实用新型的一种系留气球系统地面锚泊装置有多种布局形式，参见图5，为使监控舱20和休息舱40获得更好的保温效果和静音效果，将监控舱20放在设备舱30与休息舱40之间，并在其隔墙上开设通风孔（图中未标识）。

参照图7，通过支腿18或吊装设备，普通运输车辆80即可快速转运本锚泊装置。

Claims (10)

1.一种用于系留气球的锚泊装置，包括中空的箱型壳体，其特征在于：壳体内腔被隔墙分隔成独立的设备舱和监控舱；

在设备舱内顶部设有用于收纳折叠后囊体的囊体箱，在囊体箱两侧分别设有用于存放充气管的充气管储存箱和用于存放球载设备的球载设备箱；

囊体箱、充气管储存箱、球载设备箱三者连通，且在三者顶部的壳体上设有箱盖；

所述充气管的输入端口固定于壳体外壁，该输入端口可与外接的气体供应装置对接；

在设备舱内设有与穿过囊体箱底部的系留缆绳连接的第一绞盘，所述第一绞盘固定于壳体底板；

在壳体底部水平延伸设有多个可折叠的水平支臂，每个水平支臂上安装有可对应与囊体的侧拉索连接的第二绞盘；

在监控舱内安装有系统操控平台，所述系统操控平台包括控制器、显示单元，所述控制器与第一绞盘、第二绞盘、球载设备、囊体上的电控设备电连接。

2.根据权利要求1所述的用于系留气球的锚泊装置，其特征在于：在囊体箱底部设有导轮，所述系留缆绳一端与囊体连接、另一端穿过导轮与第一绞盘连接。

3.根据权利要求1所述的用于系留气球的锚泊装置，其特征在于：在设备舱内设有发电机室，其内设有供配电装置，所述供配电装置包括配电柜和至少一台发电机，发电机通过导轨安装在设备舱底部，在壳体上对应发电机位置开有发电机门。

4.根据权利要求1所述的用于系留气球的锚泊装置，其特征在于：在壳体顶部的囊体箱区域、以系留缆绳为中心，均布设有至少三个可折叠倒伏的囊体支架，所述囊体支架上端设有与囊体形状相同的弧形托座。

5.根据权利要求1所述的用于系留气球的锚泊装置，其特征在于：在壳体四角分别设有可升降的支腿。

6.根据权利要求1所述的用于系留气球的锚泊装置，其特征在于：壳体内腔还设有独立的休息舱，休息舱内设有卧具。

7.根据权利要求1所述的用于系留气球的锚泊装置，其特征在于：在隔墙上设置有用于观察设备舱的透明观察窗或摄像头。

8.根据权利要求1所述的用于系留气球的锚泊装置，其特征在于：在壳体顶部边沿围有第一护栏，在左右两侧的第一护栏上设有可折叠的第二护栏。

9.根据权利要求1所述的用于系留气球的锚泊装置，其特征在于：在壳体一侧设有可攀登到壳体顶部的登舱梯。

10.根据权利要求1所述的用于系留气球的锚泊装置，其特征在于：在壳体外壁上设有可与外接的气体供应装置对接的单向气阀；

所述充气管包括柔性段和刚性段，柔性段盘放于充气管储存箱内，刚性段从充气管储存箱穿出并紧贴壳体内壁布设，且刚性段的输入端口与单向气阀连接。