[发明专利]机动式系留气球升空回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种升空回收系统，尤其是一种基于承重、输电、通信于一体缆绳的机动式系留气球升空回收系统。

背景技术

系留气球是一种用作低空任务的载体，其区别与普通热气球和氢气球相比，具有承载能力大，安全性好，升空高度较高，抗风能力强及防雷电能力等特点。一般升空高度为2000-3500米，可长期滞留空中15-30天。气球需提供足够大的浮力，根据搭载设备的重量、升空高度、抗风能力及姿态稳定性要求，所需空中浮力大约在1-10吨的范围。为保证球上设备的安全，球体内充一定压力的氦气，充气后球体呈飞艇形状，末端具有尾翼，可在空中保持稳定的姿态，表皮为高强度、高密度轻质材料，具有良好的隐形功能，主要可用作通信中继，地形地貌勘察、高空摄影，边境侦察等民用和军事用途。美国是目前系留气球应用最多的国家，在美国与南美国家边界部署大量的低空系留气球用于贩毒、走私和偷越边境的侦查任务，美国还曾在伊拉克战争中使用小型的机动式系留气球用于军事目的。系留气球的功能相对卫星和预警飞机具有独特的优势，具有定点空中滞留、全天侯、实时性强、成本低等优势。由于气球本身和球上搭载设备的重要性和较高价值，系留气球升空回收系统作为整个系统地面支撑的关键设备，对系留气球工作的安全性、可靠性和有效性具有至关重要的影响。

系留气球分为固定式和机动式，固定式系留气球的地面设备与大地固定安装，结构尺寸可不受空间限制，适用于球体体积较大、承载能力较大及升空高度较高的场合。机动式系留气球的升空回收设备为车载式，将气球氦气回收后可灵活转移部署，机动性强。本发明在多年研制机动式系留气球升空回收装置的技术积累基础上，提出一种基于特殊缆绳的机动式系留气球升空回收系统。

发明内容

本发明提供一种机动式系留气球升空回收系统，采用的技术方案如下：

一种机动式系留气球升空回收装置，包括缆绳1、气球10、半挂车20、回转平台30、导缆装置40、系留塔50，操纵室32和设备舱33，其特征在于：所述半挂车20中间通过设置的回转支撑26与所述回转平台30相连，所述回转平台30的一端安置所述导缆装置40，另一端安置所述系留塔50，靠近所述系留塔50沿所述回转平台30中轴线向外依次安置设备舱33和操纵室32，所述设备舱33内设有驱动绞车90和储缆绞车100；所述缆绳1的一端通过所述导缆装置40沿所述回转平台30中轴线处设置的缆绳通道进入所述设备舱33内经驱动绞车90进入储缆绞车100储缆；所述缆绳1另一端连接所述气球10。

所述半挂车20的两侧还分别设有至少2个固定支腿22及至少2个连接有伸展支腿24的可伸展的回转支架23。

所述导缆装置40包括导缆轮41、横摇偏摆装置42、护缆机构和入缆倾角测量机构；所述导缆装置40位于回转平台30后端中部，导缆轮41通过导论支架上的横摇偏摆装置42与回转平台30连接。

所述驱动绞车90包括主动绞盘91、从动绞盘92、减速电机93、安全插销装置94、摩擦制动装置95及绞盘箱体96；所述主动绞盘91和从动绞盘92的安装轴线前高后低平行布置绞盘箱体96内，在主动绞盘91和从动绞盘92之间的绞盘箱体96空间内设有摩擦制动装置95，可对从动绞盘实施制动。

所述系留塔50的塔高为>1/2气球10高度+设备舱33高度+2米。

在所述导缆装置40和所述操纵室32之间的回转平台30的两侧还对称设置带有支架的气垫包37，所述气垫包37的高度大于所述设备舱33的高度2米以上。

在所述系留塔50一端的回转平台30上还设置有前辅助绞车60；在所述导缆装置40一端的回转平台30的两侧平台上还设置有左辅助绞车70和右辅助绞车80。三台辅助绞车由缆筒、减速器和驱动电机组成，电机功率、减速器规格及外形结构尺寸相同，驱动电机为双速交流异步电机。

所述气球10为飞艇形状，包括椭圆球形的球体11、三个尾翼12和一个位于球体11后部下方的整流罩13；所述球体11头部圆弧形中央设有头锥19，在球体11两侧对称设置有多股分叉系留绳，系留绳汇聚到一起后通过环扣与下方的张力传感器17连接，张力传感器17下方与旋转连接器18连接；所述旋转连接器18上部和下部可相对转动，下方缆绳1经旋转连接器18输出含光纤的电缆1a至气球10提供电源及通信；在气球10头部头锥19引出端设有前系留绳14，后部左右两侧分别设有左系留绳15和右系留绳16。