WO2018072479A1 - 系留气球用锚泊系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种系留气球用锚泊系统，包括：锚泊架，具有第一支撑臂（41）和第二支撑臂（42），所述两个支撑臂用于支撑所述锚泊架（1）；回转部件（2），用于可转动支撑所述锚泊架（1）；第一支撑装置（31）和第二支撑装置（32），分别与所述第一支撑臂（41）和第二支撑臂（42）相连接，并可滚动支撑所述锚泊架（1）。本申请中，由于设置有可转动支撑所述锚泊架的第一支撑装置和第二支撑装置，能够有效防止由于处于锚泊状态的气球受到较大的侧风突袭而对锚泊架产生的破坏性影响，因此在设计锚泊架时，能够避免对锚泊架的锚泊梁进行粗大笨重的设计，减小了设计难度和制造成本；同时，该系留气球用锚泊系统结构简单，使用灵活方便。

Description

系留气球用锚泊系统 技术领域

[0001] 本发明涉及飞行器技术领域， 更具体地， 涉及一种系留气球用锚泊系统。

背景技术

[0002] 系留气球属于浮空器的一种， 其利用气球内的气体浮力空中升浮作业。 系留气 球的升空高度一般在 2km以下， 主要应用于大气边界层探测， 例如用于大气和环 境监测、 缉私等民用领域， 或者是应用于预警、 电子对抗以及空中侦察等军用 领域。

[0003] 系留气球无论是处在空中系留作业状态还是锚泊状态， 均需要通过系留索和锚 泊装置平衡气球浮力和空气阻力。

[0004] 现有的系留气球， 尤其是中大型系留气球， 一般采用阵地式锚泊系统。 该种阵 地式锚泊系统一般包括支撑梁以及与支撑梁垂直连接的锚泊梁， 锚泊架本身质 量较重， 能够达到数吨甚至数十吨。 为了支撑锚泊架本身的重量， 一般在锚泊 架的支撑梁末端的左右两侧均设置有具有较大跨度的支撑臂， 并在每个支撑臂 的朝向外侧的端部上支撑有支撑腿， 用来支撑锚泊架。

技术问题

[0005] 由于锚泊架的左右支撑腿跨度较大， 因此当系留气球受到侧风吋， 很容易以在 与侧风方向相同侧的一条支撑腿为支点， 产生倾覆力矩， 损坏支撑梁， 进而损 坏锚泊架。 现有技术中， 通过在锚泊架的支撑腿上设置滑轮， 并且在锚泊架的 下侧设置与所述滑轮相匹配的大型导轨， 通过滑轮带动锚泊架在导轨里滑动， 来及吋减少锚泊架所受的侧风风力。 但是， 大型导轨属于特殊设备， 需要较大 的制造以及安装精度， 尤其是同心安装找平要求高， 很大程度上增加了施工的 难度。

问题的解决方案

技术解决方案

[0006] 有鉴于此， 本发明的目的在于提供一种能够有效防止处于锚泊状态的气球受到 较大的侧风突袭而对锚泊架产生破坏性影响的系留气球用锚泊系统。

[0007] 本发明的另一目的在于提供一种能够减小设计难度和制造成本的系留气球用锚 泊系统。

[0008] 根据本发明提供一种系留气球用锚泊系统， 包括： 锚泊架， 具有第一支撑臂和 第二支撑臂， 所述两个支撑臂用于支撑所述锚泊架； 回转部件， 用于可转动支 撑所述锚泊架； 第一支撑装置和第二支撑装置， 分别与所述第一支撑臂和第二 支撑臂相连接， 并可滚动支撑所述锚泊架。

[0009] 优选地， 所述第一支撑装置和第二支撑装置上分别设置有第一卷扬机和第二卷 扬机， 所述第一卷扬机和第二卷扬机分别用于收放第一锚泊索和第二锚泊索。 优选地， 所述第一支撑装置和第二支撑装置为平板车。

[0010] 优选地， 所述平板车包括车架、 回转机构和车轮， 所述车架连接在所述回转机 构上， 所述车轮安装在所述回转机构上， 使得车架相对车轮可转动。

[0011] 优选地， 所述车轮为万向轮。

[0012] 优选地， 在所述回转机构上设置有连接架， 所述平板车通过连接架铰接到对应 的支撑臂上。

[0013] 优选地， 所述锚泊架包括支撑梁和锚泊梁， 所述锚泊梁支撑在所述支撑梁上。

[0014] 优选地， 所述锚泊梁与所述支撑梁之间相垂直的连接。

[0015] 优选地， 在所述锚泊梁上设置有第三卷扬机， 用于收放第三锚泊索。

[0016] 优选地， 所述锚泊架通过所述支撑梁连接在所述回转部件上。

[0017] 优选地， 所述第一支撑臂和第二支撑臂连接在所述支撑梁上与所述锚泊梁相对 的一端， 并彼此相对的位于所述支撑梁的两侧。

[0018] 优选地， 在所述支撑梁上还设置有系留索收放装置， 用于通过收放所述系留索 来控制系留气球的停留高度。

[0019] 优选地， 在所述支撑梁上设置有万向滑轮， 与所述系留索收放装置配合使用， 来调节所述系留索的摆动方向。

[0020] 优选地， 所述回转部件为回转支撑。

[0021] 优选地， 所述锚泊架为桁架结构。

发明的有益效果 有益效果

[0022] 本发明提供的系留气球用锚泊系统， 由于设置有可转动支撑所述锚泊架的第一 支撑装置和第二支撑装置， 能够有效防止由于处于锚泊状态的气球受到较大的 侧风突袭而对锚泊架产生的破坏性影响， 因此在设计锚泊架吋， 能够避免对锚 泊架的锚泊梁进行粗大笨重的设计， 减小了设计难度和制造成本； 同吋， 该系 留气球用锚泊系统结构简单， 使用灵活方便。

对附图的简要说明

附图说明

[0023] 通过以下参照附图对本发明实施例的描述， 本发明的上述以及其他目的、 特征 和优点将更为清楚。

[0024] 图 1示出了根据本发明实施例的系留气球的结构示意图；

[0025] 图 2为根据本发明实施例的系留气球用锚泊系统的结构示意图；

[0026] 图 3-4分别为根据本发明实施例的系留气球用锚泊系统的平板车的不同视角的 结构示意图。

本发明的实施方式

[0027] 以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。 在各个附图中， 相同的元 件采用相同或类似的附图标记来表示。 为了清楚起见， 附图中的各个部分没有 按比例绘制。

[0028] 图 1示出了根据本发明实施例的系留气球的结构示意图， 本实施例中的系留气 球为一系留飞艇。 如图 1所示， 系留气球 7上设有用于调节气球升空高度的系留 索 74， 以及用于所述系留气球 7锚泊的第一至第三锚泊索。 其中， 所述系留索 74 的一端固定于系留气球 7的底部， 大致在系留气球 7的重心位置处， 第一锚泊索 7 1和第二锚泊索 72各自的一端分别对称固定于系留气球 7的后侧， 具体位于系留 索 74的后侧沿着系留气球 7长度方向的两侧， 所述第三锚泊索 73的一端固定于系 留气球 7的头部的头锥处， 第一至第三锚泊索形成对系留气球 7的三点式锚泊固 定结构。

[0029] 图 2示出了根据本发明实施例的系留气球用锚泊系统， 用于控制系留气球 7在空 中的系留作业， 以及在非作业状态下的锚泊。 所述系留气球用锚泊系统， 包括 锚泊架 1、 回转部件 2， 以及第一支撑装置 31和第二支撑装置 32。

[0030] 所述锚泊架 1具有第一支撑臂 41和第二支撑臂 42， 所述第一支撑臂 41和第二支 撑臂 42相对的设置在所述锚泊架 1一端的两侧， 所述两个支撑臂用于支撑所述锚 泊架 1 ; 所述回转部件 2用于可转动支撑所述锚泊架 1 ; 所述第一支撑装置 31和第 二支撑装置 32分别与所述第一支撑臂 41和第二支撑臂 42相连接， 并可支撑所述 锚泊架 1。

[0031] 所述第一支撑装置 41和第二支撑装置 42上分别设置有第一卷扬机 100和第二卷 扬机 200， 所述第一卷扬机 100和第二卷扬机 200分别用于收放第一锚泊索 71和第 二锚泊索 72。

[0032] 作为一种优选方案， 所述第一支撑装置 31和第二支撑装置 32分别连接在所述第 一支撑臂 41和第二支撑臂 42各自朝向外侧的端部， 使得锚泊架 1能够更好的承受 外部力矩。

[0033] 优选的， 所述回转部件 2为回转支撑。

[0034] 所述回转部件 2可通过例如地脚螺栓等部件固定到水泥浇筑的地面上。 此吋， 回转部件 2， 以及同样支撑在地面上的第一支撑装置 31和第二支撑装置 32形成所 述锚泊架 1的三点支撑结构。

[0035] 为了更好的承受外部载荷以及减小总质量， 所述锚泊架 1设计为桁架结构。

[0036] 图 3-4分别示出了根据本发明实施例的平板车不同视角的结构示意图。 如图 2-3 所示， 所述第一支撑装置 31和第二支撑装置 32为平板车。 所述平板车包括车架 3 01、 回转机构 302、 车轮 303， 所述回转机构 302与所述车架 301连接， 用来支撑 所述车架 301并可相对于所述车架 301在水平方向上转动， 所述车轮 303安装在所 述回转机构 302上， 使得车架 301相对车轮 303在水平方向上可转动。 其中， 所述 车轮 303的个数为两个， 并且两个所述车轮 303经各自的转轴对称连接在所述回 转结构 303上。

[0037] 所述第一卷扬机 100和第二卷扬机 200分别设置在各自的车架 200上。 在所述回 转机构 302上设置有连接架 304， 所述平板车通过连接架 304铰接到所述第一支撑 臂 41或者第二支撑臂 42上。 相应的， 所述第一支撑臂 41和第二支撑臂 42上分别 设置铰链， 用于连接平板车。

[0038] 所述锚泊架包括支撑梁 11和锚泊梁 12， 所述锚泊梁 12连接在所述支撑梁上。

[0039] 所述支撑梁 11处于水平设置， 所述锚泊梁 12与所述支撑梁 11之间相垂直的连接 ， 即所述锚泊梁 12处于竖直状态， 所述支撑梁 12连接在所述回转部件 2上。 所述 锚泊梁 12可固定在所述支撑梁 11上， 例如焊接在所述支撑梁 11上。 所述锚泊梁 1 2可用于安装系留索导向装置 （图中未示） 。 所述系留索导向装置可为滑轮结构 ， 系留索 74经所述系留索导向装置滑动， 起到对系留索 74的导向作用。 当然， 也可以将所述锚泊梁 12铰接在所述支撑梁 11上， 做成可折叠结构， 例如在所述 支撑梁 11和锚泊梁 12之间设置多级液压缸。 多级液压缸的缸筒端铰接在所述支 撑梁 11上， 活塞杆端铰接在所述锚泊梁上。 在使用状态下， 多级液压缸驱动所 述锚泊梁成竖直角度的立在所述支撑梁 11上， 在非使用状态下， 多级液压缸带 动所述锚泊梁 12折叠在所述支撑梁 11上。

[0040] 在所述支撑梁 11上， 设置有第三卷扬机 300以及系留索收放装置 5。 所述第三卷 扬机 300以及系留索收放装置 5位于第一支撑装置 31和第二支撑装置 32之间， 其 中， 所述第三卷扬机 300位于锚泊梁 12和系留索收放装置 5之间。 所述系留索收 放装置 5用于通过收放所述系留索 74来控制系留气球 7的停留高度。 所述系留索 收放装置 5上设置有第四卷扬机 400， 当系留气球 7需要上升或者下降作业吋， 第 四卷扬机启动， 收紧或者放幵系留索 74， 来完成系留气球 7的作业高度调整。

[0041] 所述第三卷扬机 300用于收放并固定系留气球 7的第三锚泊索 73。 所述第三锚泊 索 73—端固定在系留气球 7上， 并穿过安装在所述锚泊梁上的系留索导向装置 （ 图中未示） ， 另一端固定在所述第三卷扬机 300上。 所述第一支撑臂 41和第二支 撑臂 42分别连接在所述支撑梁 11上远离所述锚泊梁 12的一端， 并位于所述支撑 梁 11的相对两侧。 所述第一支撑臂 41和第二支撑臂 42与所述支撑梁 11之间可成 9 0°连接。 第一支撑臂 41和第二支撑臂 42的具体长度可根据需要来确定， 对于中大 型系留气球 7， 一般需要较大的支撑臂跨度， 尤其是两个支撑臂的支撑点之间的 跨度， 以便更好的来承受锚泊架 1产生的重力。 这样就要求所述第一支撑装置 31 和第二支撑装置 32之间要有较大的安装跨度。

[0042] 在所述支撑梁 11上设置有在所述支撑梁 11上设置有万向滑轮 6， 与所述系留索 7 4收放装置 5配合使用， 来调节所述系留索 74的摆动方向。 系留气球 7的系留索 74 一端固定在系留气球 7上， 一端穿过所述万向滑轮 6， 并固定在所述第四卷扬机 4 00上。 当侧风吹向处在作业状态的系留气球 7吋， 万向滑轮 6能够随着系留气球 7 的受力方向的变化随系留索 74转动。

[0043] 本申请中的第一支撑装置 31上的第一卷扬机 100和第二支撑装置 32上的第二卷 扬机 200， 以及支撑梁 11上的一个第三卷扬机 300， 形成该系留气球 7用锚泊系统 的三点式锚泊结构。

[0044] 当系留气球 7完成作业， 需要锚泊吋， 首先启动系留索 74收放装置 5， 收紧系留 索 74， 使得系留气球 7下降。 当下降到一定高度吋， 将所述第一卷扬机 100和第 二卷扬机 200， 以及第三卷扬机 300， 与系留气球 7上的三个锚泊索连接， 并启动 相应的卷扬机， 将系留气球 7调整到合适的锚泊位置上。

[0045] 当处于锚泊状态的系留气球 7受到侧风， 尤其是突然受到较大的侧风风力吋， 系留气球 7会在瞬间以与所受侧风风力相同方向侧的平板小车为支点， 在瞬间对 锚泊架， 尤其是对锚泊架的支撑梁产生较大的扭转力矩。 此吋， 小车会在侧风 风力的作用下带动所述锚泊架以所述回转部件为转轴朝向受力较小的方向转动 ， 从而及吋减小锚泊架所受的侧风风力， 防止对支撑梁产生倾覆力矩。

[0046] 本技术领域人员应当理解， 也可以通过仅在所述第一支撑臂 41和第二支撑臂 42 上设置例如万向轮的转动轮， 通过所述转动轮带动锚泊架转动。 在该方案中， 可将锚泊用的卷扬机设置在第一支撑臂 41和第二支撑臂 42的端部。

[0047] 安装第一支撑装置 31和第二支撑装置 32的步骤如下：

[0048] 1、 将两个平板车分别设置在第一支撑臂 41和第二支撑臂 42末端， 在两个支撑 臂处分别设置铰链， 用于连接小车下部回转机构 302;

[0049] 2、 平板车与锚泊架 1按设计需求角度铰接固定；

[0050] 3、 将其中一侧平板车回转部件 2与锚泊架 1的铰接， 通过锚泊架 1带动平板车转 动， 确定小车回转机构 302随转角度， 稳定后将回转机构 302与锚泊架 1固定连接

[0051] 4、 重复步骤 3， 以相同方法确定另一侧小车回转角度， 稳定后将回转机构 302 与锚泊架 1固定连接； [0052] 5、 分别在两个平板车上设置第一卷扬机 100和第二卷扬机 200;

[0053] 6、 在平板车的卷扬机上配置重物， 使小车重力大于卷扬机额定拉力， 确保锚 泊架 1不承受两个支撑臂上的卷扬机受力带来的载荷。

[0054] 本申请中， 由于设置有可转动支撑所述锚泊架的第一支撑装置 31和第二支撑装 置 32， 能够有效防止由于处于锚泊状态的气球受到较大的侧风突袭而对锚泊架 产生的破坏性影响， 因此在设计锚泊架吋， 能够避免对锚泊架的锚泊梁进行粗 大笨重的设计， 减小了设计难度和制造成本； 同吋， 该系留气球用锚泊系统结 构简单， 使用灵活方便。

[0055] 应当说明的是， 在本文中， 诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个 实体或者操作与另一个实体或操作区分幵来， 而不一定要求或者暗示这些实体 或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。 而且， 术语"包括"、 "包含 "或者 其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含， 从而使得包括一系列要素的过程、 方法、 物品或者设备不仅包括那些要素， 而且还包括没有明确列出的其他要素 ， 或者是还包括为这种过程、 方法、 物品或者设备所固有的要素。 在没有更多 限制的情况下， 由语句 "包括一个 ...... "限定的要素， 并不排除在包括所述要素的 过程、 方法、 物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0056] 最后应说明的是： 显然， 上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例， 而并非对实施方式的限定。 对于所属领域的普通技术人员来说， 在上述说明的 基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。 这里无需也无法对所有的实施 方式予以穷举。 而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护 范围之中。

Claims

权利要求书

[权利要求 1] 一种系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 包括：

锚泊架， 具有第一支撑臂 （41) 和第二支撑臂 （42) ， 所述两个支撑 臂用于支撑所述锚泊架 （1) ；

回转部件 （2) ， 用于可转动支撑所述锚泊架 （1) ；

第一支撑装置 （31) 和第二支撑装置 （32) ， 分别与所述第一支撑臂 (41) 和第二支撑臂 （42) 相连接， 并可滚动支撑所述锚泊架 （1)

[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 所述第一 支撑装置 （41) 和第二支撑装置 （42) 上分别设置有第一卷扬机 （10 0) 和第二卷扬机 （200) ， 所述第一卷扬机 （100) 和第二卷扬机 （2 00) 分别用于收放第一锚泊索和第二锚泊索。

[权利要求 3] 根据权利要求 1所述的系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 所述第一 支撑装置 （41) 和第二支撑装置 （42) 分别为平板车。

[权利要求 4] 根据权利要求 3所述的系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 所述平板 车包括车架 （301) 、 回转机构 （302) 和车轮 （303) ， 所述车架 （3 01) 连接在所述回转机构 （302) 上， 所述车轮 （303) 安装在所述回 转机构 （302) 上， 使得车架相对车轮可转动。

[权利要求 5] 根据权利要求 4所述的系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 所述车轮

(303) 为万向轮。

[权利要求 6] 根据权利要求 4所述的系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 在所述回 转机构 （302) 上设置有连接架 （304) ， 所述平板车通过连接架铰接 到对应的支撑臂上。

[权利要求 7] 根据权利要求 1所述的系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 所述锚泊 架 （1) 包括支撑梁 （11) 和锚泊梁 （12) ， 所述锚泊梁支撑在所述 支撑梁上。

[权利要求 8] 根据权利要求 7所述的系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 所述锚泊 梁 （12) 与所述支撑梁 （11) 之间相垂直的连接。 [权利要求 9] 根据权利要求 7所述的系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 在所述支 撑梁 （11) 上设置有第三卷扬机 （200) ， 用于收放第三锚泊索。

[权利要求 10] 根据权利要求 7所述的系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 所述支撑 梁 （11) 连接在所述回转部件 （2) 上。

[权利要求 11] 根据权利要求 7所述的系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 所述第一 支撑臂 （41) 和第二支撑臂 （42) 连接在所述支撑梁上与所述锚泊梁 相对的一端， 并彼此相对的位于所述支撑梁的两侧。

[权利要求 12] 根据权利要求 7所述的系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 在所述支 撑梁 （11) 上还设置有系留索收放装置 （5) ， 用于通过收放所述系 留索来控制系留气球的停留高度。

[权利要求 13] 根据权利要求 12所述的系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 在所述支 撑梁 （11) 上设置有万向滑轮 （5) ， 与所述系留索收放装置配合使 用， 来调节所述系留索的摆动方向。

[权利要求 14] 根据权利要求 1所述的系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 所述回转 部件 （2) 为回转支撑。

[权利要求 15] 根据权利要求 1所述的系留气球用锚泊系统， 其特征在于， 所述锚泊 架 （1) 为桁架结构。