FR3057539A1 - SYSTEM FOR THE AUTOMATIC LAUNCHING OF WEATHER BALLOONS - Google Patents
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Abstract
Dispositif pour le lancement des ballons météorologiques dans les systèmes automatiques se composant d'un manchon à commande pneumatique alimenté par le système de remplissage en gaz du ballon et d'un clapet anti-retour sans ressort où le poids de la chaîne de vol assure l'étanchéité du gaz contenu dans le ballon dès que celui-ci est lancé.Device for launching meteorological balloons in automatic systems consisting of a pneumatically operated sleeve fed by the balloon gas filling system and a springless check valve where the weight of the flight chain ensures sealing of the gas contained in the balloon as soon as it is launched.
Description
© N° de publication : 3 057 539 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)© Publication no .: 3,057,539 (to be used only for reproduction orders)
©) N° d’enregistrement national : 16 01519 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE©) National registration number: 16 01519 ® FRENCH REPUBLIC
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLENATIONAL INSTITUTE OF INDUSTRIAL PROPERTY
COURBEVOIE © Int Cl8 : B 64 B 1/58 (2017.01), G 01 W 1/08COURBEVOIE © Int Cl 8 : B 64 B 1/58 (2017.01), G 01 W 1/08
DEMANDE DE BREVET D'INVENTIONPATENT INVENTION APPLICATION
A1A1
SYSTEME POUR LE LANCEMENT AUTOMATIQUE DES BALLONS METEOROLOGIQUES.SYSTEM FOR THE AUTOMATIC LAUNCH OF METEOROLOGICAL BALLOONS.
©) Dispositif pour le lancement des ballons météorologiques dans les systèmes automatiques se composant d'un manchon à commande pneumatique alimenté par le système de remplissage en gaz du ballon et d'un clapet anti-retour sans ressort où le poids de la chaîne de vol assure l'étanchéité du gaz contenu dans le ballon dès que celui-ci est lancé.©) Device for launching meteorological balloons in automatic systems consisting of a pneumatically controlled sleeve supplied by the gas filling system of the balloon and a non-return valve without spring where the weight of the flight chain seals the gas contained in the balloon as soon as it is launched.
FR 3 057 539 - A1FR 3 057 539 - A1
Système pour le lancement automatique des ballons météorologiquesSystem for the automatic launch of weather balloons
Le lancement des ballons météorologiques dans les systèmes de lancement automatique impose plusieurs conditions :The launch of meteorological balloons in automatic launch systems imposes several conditions:
A-Le ballon doit être muni d'un clapet anti-retour qui empêche le gaz de s'échapper une fois le remplissage du ballon terminé.A-The balloon must be fitted with a non-return valve which prevents gas from escaping once the filling of the balloon is completed.
Ce clapet qui utilise en général un ressort de rappel se fixe dans le col du ballon et en est rendu solidaire par un collier ou tout autre moyen approprié. Le clapet est ensuite introduit dans le manchon dit de remplissage soit par un opérateur extérieur soit par un automate. Ce manchon est relié au réservoir de gaz qui alimente le ballon à travers un détendeur donnant une pression de sortie P et un système d'électrovalves : il répond à un double besoinThis valve, which generally uses a return spring, is fixed in the neck of the balloon and made integral with it by a collar or any other suitable means. The valve is then introduced into the so-called filling sleeve either by an outside operator or by an automaton. This sleeve is connected to the gas tank which supplies the balloon through a pressure regulator giving an outlet pressure P and a system of solenoid valves: it meets a double need
B-Assurer l'étanchéité du remplissage afin d'interdire toute fuite à l'extérieur du gaz de remplissageB-Sealing the filling to prevent any leakage outside the filling gas
C-Maintenir le clapet anti-retour solidaire du manchon pendant la phase de remplissage et le désolidariser au moment du lâcher.C-Keep the non-return valve integral with the sleeve during the filling phase and separate it when you release it.
Dans les systèmes actuels les fonctions B et C sont assurées par un système électromécanique. Avant le lâcher du ballon on distingue plusieurs phases dans le fonctionnement du manchon à partir du moment où le clapet anti-retour a été introduit dans ledit manchon :In current systems, functions B and C are provided by an electromechanical system. Before releasing the balloon, there are several phases in the operation of the sleeve from the moment when the non-return valve has been introduced into said sleeve:
Opérationl:Solidarisation du manchon avec le clapet et étanchéification du conduit de remplissage par l'intermédiaire du système électromécanique.Operation: Securing of the sleeve with the valve and sealing of the filling duct via the electromechanical system.
Opération2 : Remplissage du ballon par l'ouverture de une ou plusieurs électrovalves en sortie du détendeur monté sur le réservoir de gaz haute pression.Operation 2: Filling the tank by opening one or more solenoid valves at the outlet of the regulator mounted on the high pressure gas tank.
Opération3 :Arrêt du remplissage du ballon par la fermeture de la ou des électrovalves.Operation 3: Stop filling the tank by closing the solenoid valve (s).
Opération4 : Désolidarisation du manchon avec le clapet par l'intermédiaire du système électromécanique pour que le ballon puisse être largué.Operation4: Separation of the sleeve with the valve via the electromechanical system so that the balloon can be released.
Le dispositif suivant l'invention permet de supprimer tout système électromécanique pour les opérations 1 et 4 et donc de simplifier au maximum la structure du manchon.The device according to the invention makes it possible to eliminate any electromechanical system for operations 1 and 4 and therefore to simplify the structure of the sleeve as much as possible.
Une première caractéristique de l'invention est d'utiliser une chambre à air placée autour du clapet situé dans le manchon qui, quand elle est gonflée sous une pression Pj bloque le clapet anti-retour sur ledit manchon et le rend donc solidaire de celui-ci tout en assurant l'étanchéité du circuit de remplissage. Quand la pression P tombe à une valeur très faible le clapet est alors désolidarisé mécaniquement du manchon. Les opérations 1 et 4 se font donc sans utiliser de système électromécanique.A first characteristic of the invention is to use an air chamber placed around the valve located in the sleeve which, when it is inflated under a pressure Pj blocks the non-return valve on said sleeve and therefore makes it integral with it. ci while ensuring the tightness of the filling circuit. When the pressure P falls to a very low value, the valve is then mechanically detached from the sleeve. Operations 1 and 4 are therefore carried out without using an electromechanical system.
Une seconde caractéristique de l'invention est d'utiliser le gaz de remplissage du ballon (hydrogène ou hélium) qui est à la pression P à la sortie du détendeur pour gonfler la chambre et assurer l'ensemble des opérations 1,2 et 3.A second characteristic of the invention is to use the filling gas of the balloon (hydrogen or helium) which is at pressure P at the outlet of the regulator to inflate the chamber and ensure all of the operations 1,2 and 3.
Une troisième caractéristique du dispositif suivant l'invention est que la commande de deux électrovalves montées sur le circuit de remplissage du ballon à la sortie du détendeur permet à elle seule l'ensemble des opérations 1,2,3 et4 c'està-dire remplissage en gaz du ballon avec étanchéité et solidarisation/désolidarisation du clapet par rapport au manchon.A third characteristic of the device according to the invention is that the control of two solenoid valves mounted on the balloon filling circuit at the outlet of the regulator alone allows all of the operations 1,2,3 and 4, i.e. filling in gas from the balloon with sealing and securing / detaching of the valve relative to the sleeve.
Une quatrième caractéristique de l'invention est d'utiliser un clapet anti-retour qui n'a pas de ressort et qui utilise le poids de la chaîne de vol du ballon pour assurer l'étanchéité et empêcher toute fuite de gaz du ballon.A fourth characteristic of the invention is to use a non-return valve which has no spring and which uses the weight of the balloon flight chain to seal and prevent any leakage of gas from the balloon.
Les dessins annexés illustrent l'inventionThe accompanying drawings illustrate the invention
La figure 1 présente en coupe le dispositif du manchon et du clapet suivant l'invention.Figure 1 shows in section the device of the sleeve and the valve according to the invention.
A titre d'exemple non limitatif la figure 2 présente la coupe d'un mode de réalisation d'un manchon et du clapet anti-retour utilisant le dispositif faisant l'objet de l'invention. Sur la figure 3 on représente à titre d'exemples deux schémas possibles du branchement mécanique et électrique de deux électrovannes qui servent à commander les différentes phases de remplissage/largage du ballon. La Figure 4 illustre le fonctionnement du clapet anti-retour sans ressort une fois le ballon en vol. Sur la figure 1 le manchon se compose de plusieurs éléments. Il est tout d'abord constitué d'un tube cylindrique (1) ouvert en matériau légèrement compressible genre durite. A l'intérieur de ce tube peut coulisser sans frottement et sans jeu le clapet. Celui-ci est constitué de deux demi-cylindres coaxiaux (2) et (3) . Le premier cylindre demi-fermé (2) a sa partie inférieure percée d'un orifice circulaire Or. A l'intérieur de ce demi cylindre est placé le second cylindre (3) demi-fermé : le diamètre extérieur de (3) est plus petit que le diamètre intérieur de (2) de telle sorte que du gaz peut circuler entre les parois de (2) et (3) mais suffisamment grand pour que la base de (3) puisse obturer complètement l'orifice Or. Comme autre pièce constitutive du manchon une chambre à air Ca de paroi élastique (4) et de largeur d entoure le tube (1) au niveau du cylindre (2) . Cette chambre Ca est contenue dans un volume fixe délimité par un cylindre en matériau rigide (5) à demi-fermé à ses deux extrémités et coaxial à (1) La base supérieure de (5) est percée d'un orifice circulaire dont le diamètre est légèrement supérieur à celui de (1) . Au contraire la base inférieure de (5) est percée d'un orifice circulaire dont le diamètre est celui du tube (5) et elle est fixée rigidement à ce tube soit par collage soit par tout autre moyen approprié. L'intérieur de la chambre Ca communique avec le milieu extérieur à travers une valve (6) dont on a supprimé le pointeau : l'orifice de la valve est Eb. Quand on envoie de l'air sous la pression P dans la chambre Ca celle-ci se dilate et vient s'appuyer sur les parois de (1) et de (5) . Le tube (1) qui est légèrement compressible et qui n'est pas relié à (5) dans sa partie supérieure vient donc enserrer la pièce (2) du clapet avec une force qui est proportionnelle à la pression P. Le clapet se trouve donc solidaire du tube (1) et aucun gaz ne peut passer entre les parois de (1) et de (2). Dans la partie supérieure de (1) est emmanché le col (7) d'un ballon météorologique, un collier (8) venant solidariser les deux pièces. Un bouchon cylindrique ¢9) solidaire de (1) obture ledit cylindre dans sa partie inférieure. Il est percé d'un tube (10) d'orifice extérieur Er qui permet l'alimentation en gaz du ballon sans fuite avec le milieu extérieur. Un manchon cylindrique (11) est intercalé dans (1) entre la partie supérieure de (9) et la base de (2) de telle sorte que le la pièce (2)constitutive du clapet vienne en butée sur lui quand on l'introduit dans (1). Pour assurer le lancement du ballon il faut opérer de la manière suivante. Dans un premier temps on injecte de l'air sous une pression Pl dans la chambre Ca : les pièces (2) et (1) sont alors solidaires et aucun gaz ne peut passer entre elles. Dans un second temps on injecte du gaz sous la pression P en provenance du détendeur à travers le tube (10) : sous l'effet de la pression P le tube (3) se soulève et le gaz passe entre (2) et (3) remplissant ainsi le ballon à travers son col. Quand le remplissage est terminé la pression P tombe à une valeur résiduelle Pa qui est très faible et qui est due à l'élasticité des parois du ballon : sous l'effet de cette pression Pa et de la pesanteur la pièce (3) est plaquée sur (2) empêchant ainsi le ballon de se vider. En coupant l'alimentation en gaz dans Ca et en mettant ensuite cette chambre en communication avec le milieu extérieur la pression y tombe à 0 et le clapet n'est alors plus solidaire du tube (1) puisque la force exercée par Ca sur la paroi de 2 devient nulle : sous l'effet de sa force ascensionnelle le ballon peut alors s'échapperBy way of nonlimiting example, FIG. 2 shows the section of an embodiment of a sleeve and of the non-return valve using the device which is the subject of the invention. In Figure 3 there are shown as examples two possible diagrams of the mechanical and electrical connection of two solenoid valves which are used to control the different phases of filling / release of the balloon. Figure 4 illustrates the operation of the springless check valve once the balloon is in flight. In Figure 1 the sleeve consists of several elements. It consists first of all of an open cylindrical tube (1) of slightly compressible hose-like material. Inside the tube can slide without friction and without play the valve. This consists of two coaxial half-cylinders (2) and (3). The first half-closed cylinder (2) has its lower part pierced with a circular orifice Or. Inside this half cylinder is placed the second half-closed cylinder (3): the outside diameter of (3) is more small than the inside diameter of (2) so that gas can circulate between the walls of (2) and (3) but large enough so that the base of (3) can completely seal the Gold orifice. As another piece constituting the sleeve an inner tube Ca of elastic wall (4) and of width d surrounds the tube (1) at the level of the cylinder (2). This chamber Ca is contained in a fixed volume delimited by a cylinder of rigid material (5) half-closed at its two ends and coaxial with (1) The upper base of (5) is pierced with a circular orifice whose diameter is slightly higher than that of (1). On the contrary, the lower base of (5) is pierced with a circular orifice whose diameter is that of the tube (5) and it is rigidly fixed to this tube either by gluing or by any other suitable means. The interior of the chamber Ca communicates with the external environment through a valve (6) from which the needle has been removed: the orifice of the valve is Eb. When air is sent under pressure P into chamber Ca, it expands and comes to bear on the walls of (1) and (5). The tube (1) which is slightly compressible and which is not connected to (5) in its upper part therefore comes to grip the part (2) of the valve with a force which is proportional to the pressure P. The valve is therefore integral with the tube (1) and no gas can pass between the walls of (1) and (2). In the upper part of (1) is fitted the neck (7) of a weather balloon, a collar (8) joining the two parts. A cylindrical plug ¢ 9) integral with (1) closes said cylinder in its lower part. It is pierced with a tube (10) with an external orifice Er which allows gas to be supplied to the balloon without leakage from the external medium. A cylindrical sleeve (11) is interposed in (1) between the upper part of (9) and the base of (2) so that the part (2) constituting the valve abuts on it when it is introduced. in (1). To ensure the launch of the balloon, you must operate as follows. Initially, air is injected under a pressure Pl into the chamber Ca: the parts (2) and (1) are then integral and no gas can pass between them. In a second step, gas is injected under pressure P from the regulator through the tube (10): under the effect of pressure P the tube (3) lifts and the gas passes between (2) and (3 ) thus filling the balloon through its neck. When the filling is finished the pressure P falls to a residual value Pa which is very low and which is due to the elasticity of the walls of the balloon: under the effect of this pressure Pa and of gravity the part (3) is pressed on (2) thus preventing the balloon from emptying. By cutting off the gas supply to Ca and then putting this chamber in communication with the outside environment, the pressure drops to 0 and the valve is no longer attached to the tube (1) since the force exerted by Ca on the wall of 2 becomes zero: under the effect of its upward force the balloon can then escape
Pour accomplir ces opérations il faut donc pouvoir relier la sortie Eb d'une part à une arrivée d'air comprimé à la pression Pl au moyen d'une première électrovanne pour le remplissage deTo accomplish these operations, it is therefore necessary to be able to connect the outlet Eb on the one hand to an inlet for compressed air at the pressure Pl by means of a first solenoid valve for filling
Ca et d'autre part au milieu extérieur au moyen d'une seconde électrovanne pour désolidariser le clapet du manchon. Il faut également pouvoir relier l'entrée Er à l'arrivée du gaz de remplissage (hélium ou hydrogène) au moyen d'une troisième électrovanne située après le détendeur. Sur la figure 2 on a représenté en coupe un exemple non limitatif de réalisation du manchon suivant l'invention. Le manchon est d'abord constitué à l'extérieur par un tube cylindrique ouvert (14) en matériau rigide. A l'intérieur de ce tube sont placées à une distance dl l'un de l'autre deux anneaux cylindriques (15) et (16) qui ont même diamètre extérieur que l'alésage de (14). Ces deux anneaux sont fixés rigidement à (14) soit par collage soit par des vis (17) .Passant à travers ces anneaux un tube cylindrique (18) en matériau légèrement compressible type durite peut coulisser sans frottement dans l'anneau (15) mais est par contre fixé rigidement sur l'anneau (16) soit par collage soit par tout autre moyen approprié. Une chambre à air linéaire (19) d'enveloppe (20), de largeur dl et qui est fermée à ses deux extrémités entoure sur plusieurs tours le tube (18).Sur la figure 2 la chambre à air (19) fait six fois le tour de (18) . Cette configuration permet de minimiser le volume interne de (19) quand elle n'est pas remplie de gaz sous pression. Une valve (21) dans laquelle on a enlevé le pointeau communique avec le milieu extérieur à travers un conduit (22) percé dans (14).Son orifice de sortie est Eb. Dans la partie supérieure de (18) est enfoncé avec un jeu très faible quand la chambre (19) n'est pas sous pression un tube cylindrique (23).1'extrémité supérieure de (23) est ouverte alors que sur son autre extrémité fermée un orifice circulaire Or est percé dans sa base (24) . La partie inférieure de (23) est située au niveau de la région où est enroulée la chambre(19). Dans la partie supérieure de (23) est emmanché le col élastique (25) d'un ballon météorologique qui est fixé à lui au moyen d'un collier (26) .Dans la partie inférieure de (18) est placé un bouchon cylindrique (27) et un collier (28) en assure l'étanchéité. Un conduit (29) d'orifice Er assure un passage étanche à travers (27) . A l'intérieur de (23) est placé coaxialement à lui un second tube cylindrique ouvert/fermé (30) dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur de (23) de telle sorte que du gaz peut circuler entre les deux parois. Le diamètre de (30) est supérieur à celui de l'orifice Or et sous l'effet de la pesanteur la base pleine (31) de (30) vient obturer l'orifice Or. A un anneau (32) fixé sur la partie inférieure (31) de (30) et dont la dimension est inférieure à Or est accroché un fil fin f, ledit fil sortant, en se glissant entre (18) et (23), à l'extérieur du manchon. L'ensemble des pièces (23), (30) et (32) constitue le clapet anti-retour associé au manchon. Un manchon cylindrique (33) situé à l'intérieur de (18) empêche (24) de venir s'appuyer sur le bouchon(27).Ca and on the other hand to the outside environment by means of a second solenoid valve to separate the valve from the sleeve. It is also necessary to be able to connect the input Er to the inlet of the filling gas (helium or hydrogen) by means of a third solenoid valve located after the regulator. In Figure 2 is shown in section a non-limiting example of embodiment of the sleeve according to the invention. The sleeve is first constituted on the outside by an open cylindrical tube (14) of rigid material. Inside this tube are placed at a distance dl from each other two cylindrical rings (15) and (16) which have the same outside diameter as the bore of (14). These two rings are rigidly fixed to (14) either by gluing or by screws (17). Passing through these rings a cylindrical tube (18) of slightly compressible material such as hose can slide without friction in the ring (15) but on the other hand is rigidly fixed on the ring (16) either by gluing or by any other suitable means. A linear air chamber (19) of envelope (20), of width dl and which is closed at its two ends surrounds the tube (18) for several turns. In FIG. 2 the air chamber (19) makes six times the turn of (18). This configuration makes it possible to minimize the internal volume of (19) when it is not filled with pressurized gas. A valve (21) in which the needle has been removed communicates with the external environment through a conduit (22) drilled in (14). Its outlet orifice is Eb. In the upper part of (18) is inserted with a very small clearance when the chamber (19) is not under pressure a cylindrical tube (23). The upper end of (23) is open while on its other end closed a circular orifice Or is drilled in its base (24). The lower part of (23) is located at the region where the chamber (19) is wound. In the upper part of (23) is fitted the elastic collar (25) of a weather balloon which is fixed to it by means of a collar (26). In the lower part of (18) is placed a cylindrical plug ( 27) and a collar (28) seals it. A conduit (29) of orifice Er ensures a sealed passage through (27). Inside (23) is placed coaxially to it a second open / closed cylindrical tube (30) whose outside diameter is less than the inside diameter of (23) so that gas can circulate between the two walls. The diameter of (30) is greater than that of the Gold orifice and under the effect of gravity the solid base (31) of (30) closes the Gold orifice. A ring (32) fixed on the part lower (31) of (30) and whose dimension is less than Or is hung a fine wire f, said outgoing wire, sliding between (18) and (23), outside the sleeve. The set of parts (23), (30) and (32) constitutes the non-return valve associated with the sleeve. A cylindrical sleeve (33) located inside (18) prevents (24) from coming to bear on the plug (27).
La figure 3 donne un exemple de configuration pour l'alimentation en gaz du ballon au moyen du manchon. Dans la partie supérieure on représente le branchement pour un système fonctionnant en courant continu. Deux électrovalves (el) et (e2) sont utilisées. La première (el) a son entrée S branchée sur la sortie du détendeur accouplé à la bouteille de gaz (hélium ou hydrogène) fournissant le gaz de remplissage à la pression P. Elle est commandée en alimentant ses bornes d'entrée électriques (al) et ( (a2) . La sortie de (el) est reliée à l'entrée de (e2). Une dérivation permet de communiquer avec l'entrée Er de la figure 2. La sortie de (e2) alimente l'entrée Eb de la figure 2. Ses bornes d'alimentation électriques sont (bl) et (b2) .Comme indiqué sur la figure du haut (al) est directement reliée à la borne (-) de l'alimentation électrique et la borne (a2) est relié à la borne ( + ) à travers un interrupteur (II) . Les bornes (al) et (bl) sont reliées entres elles alors que la borne (b2) est reliée au pôle ( + ) à travers l'interrupteur (12) .Une diode D relie (a2) et (b2) de telle sorte que le courant ne peut passer que de (a2) vers (b2). Si on ferme l'interrupteur (II) les deux électrovannes sont simultanément ouvertes et les sorties Er et Eb sont alimentées. Si on ferme l'interrupteur (12) seule l'électrovanne (e2) est ouverte. De façon pratique le lancement d'un ballon se fait de la manière suivante. Dans un premier temps on ferme l'interrupteur (II) : le gaz à la pression P en provenance du détendeur pénètre dans le ballon par l'orifice Er en soulevant la pièce (30) et en passant entre les parois de (23) et (3). En même temps la chambre à air (19) est gonflée à la pression P à travers (e2) et elle comprime (18) sur (23) assurant ainsi l'étanchéité du remplissage. Quand on ouvre l'interrupteur (II) les deux électrovannes se ferment et le gonflement du ballon est arrêté. Comme la chambre à air (19) est fermée la pression P se maintient dans ladite chambre bloquant ainsi (18) sur (23) : le ballon solidaire du col 25 par le collier (26) ne peut s'envoler. Quand on ferme l'interrupteur (12) l'électrovanne (e2) s'ouvre mettant ainsi en communication la chambre (19) avec l'intérieur du ballon où la pression résiduelle Pa due à l'élasticité de la paroi du ballon est très faible comme il a été dit auparavant. La chambre (19) ne comprime plus (18) sur (23) et sous l'effet de sa force ascensionnelle le ballon peut s'envoler. On voit donc que l'interrupteur (II) commande le remplissage du ballon et l'interrupteur (12) son largage et ce en utilisant uniquement le gaz de remplissage à la sortie du détendeur. Avec les mêmes notations la figure inférieure donne le schéma de montage pour une alimentation en courant alternatif. La diode est supprimée et l'interrupteur (12) est remplacé par un interrupteur double (13). L'interrupteur (12) ne change pas. Dès que le ballon s'échappe du manchon quand on a ouvert l'interrupteur (12) le fil (f) se trouve libéré. Si l'extrémité de ce fil est accrochée à la chaine de vol (dérouleur + parachute + radiosonde) il va très rapidement prendre en compte celle-ci. Sur la figure 4 on a représenté la configuration du système dans le cas ou la chaine de vol se réduit à la radiosonde M : très rapidement le poids de la radiosonde fixée au crochet (32) par le fil f vient plaquer la base de (30) sur la base (24) de (23) assurant ainsi une parfaite étanchéité et empêchant donc le gaz du ballon de s'échapper. Le clapet composé des pièces (23) , (30) et (32) se comporte donc comme un clapet avec un ressort de force égale au poids de la chaîne de vol dans un sens et de force nulle pour le remplissage. On notera par ailleurs que dans le clapet anti-retour on peut remplacer le cylindre (30) par une sphère ou une portion de sphère de diamètre supérieur à Or et à laquelle le fil f est fixé par un anneau (32) : l'effet du poids de la chaîne de vol appuyant sur la sphère en butée sur Or permettra une très bonne obturation de Or.FIG. 3 gives an example configuration for supplying gas to the balloon by means of the sleeve. The upper part shows the connection for a DC system. Two solenoid valves (el) and (e2) are used. The first (el) has its input S connected to the outlet of the regulator coupled to the gas cylinder (helium or hydrogen) supplying the filling gas at pressure P. It is controlled by supplying its electrical input terminals (al) and ((a2). The output of (el) is connected to the input of (e2). A bypass makes it possible to communicate with the input Er of FIG. 2. The output of (e2) feeds the input Eb of Figure 2. Its power supply terminals are (bl) and (b2). As shown in the top figure (al) is directly connected to the power supply terminal (-) and the terminal (a2) is connected to the terminal (+) through a switch (II). The terminals (al) and (bl) are connected together while the terminal (b2) is connected to the pole (+) through the switch (12) A diode D connects (a2) and (b2) so that the current can only pass from (a2) to (b2). If the switch (II) is closed the two solenoid valves are simultaneously open and the outputs Erand Eb are supplied. If the switch (12) is closed, only the solenoid valve (e2) is open. In practice, the launch of a balloon is done in the following way. At first, the switch (II) is closed: the gas at pressure P coming from the regulator enters the balloon through the orifice Er by lifting the part (30) and passing between the walls of (23) and (3). At the same time the air chamber (19) is inflated to the pressure P through (e2) and it compresses (18) on (23) thus ensuring the tightness of the filling. When the switch (II) is opened, the two solenoid valves close and the inflation of the balloon is stopped. As the air chamber (19) is closed, the pressure P is maintained in said chamber thus blocking (18) on (23): the balloon secured to the neck 25 by the collar (26) cannot fly away. When the switch (12) is closed, the solenoid valve (e2) opens, thus placing the chamber (19) in communication with the interior of the balloon where the residual pressure Pa due to the elasticity of the wall of the balloon is very weak as it was said before. The chamber (19) no longer compresses (18) on (23) and under the effect of its upward force the balloon can fly away. It can therefore be seen that the switch (II) controls the filling of the balloon and the switch (12) releases it, using only the filling gas at the outlet of the regulator. With the same notations the lower figure gives the circuit diagram for an AC power supply. The diode is deleted and the switch (12) is replaced by a double switch (13). The switch (12) does not change. As soon as the balloon escapes from the sleeve when the switch (12) has been opened, the wire (f) is released. If the end of this wire is attached to the flight chain (unwinder + parachute + radiosonde) it will very quickly take it into account. In FIG. 4, the configuration of the system has been represented in the case where the flight chain is reduced to radiosonde M: very quickly the weight of the radiosonde fixed to the hook (32) by the wire f comes to press the base of (30 ) on the base (24) of (23) thus ensuring a perfect seal and thus preventing the gas from the balloon from escaping. The valve made up of parts (23), (30) and (32) therefore behaves like a valve with a spring of force equal to the weight of the flight chain in one direction and of zero force for filling. It will also be noted that in the non-return valve, the cylinder (30) can be replaced by a sphere or a portion of sphere of diameter greater than Gold and to which the wire f is fixed by a ring (32): the effect the weight of the flight chain pressing the sphere in abutment on Gold will allow a very good sealing of Gold.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110953387A (en) * | 2019-12-04 | 2020-04-03 | 中国特种飞行器研究所 | Aerostatics utricule fills gassing all-in-one |
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- 2016-10-19 FR FR1601519A patent/FR3057539A1/en active Pending
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