[发明专利]一种小型系留气球用海面系泊系统

说明书

本发明涉及系留气球在海洋上的综合应用领域，涉及一种小型系留气球用海面系泊系统。该系统包括：系留气球、多功能系留缆绳、导向轮、防护支撑装置、储缆筒、储缆驱动装置、储气装置、第一系泊链、旋转接头、第二系泊链、调节机构、发电装置、浮台、控制装置、锚件。

技术领域

本发明涉及系留气球在海洋上的综合应用领域，涉及一种小型系留气球用海面系泊系统。

背景技术

系留气球广泛应用于民用、国防等多个领域，用于搭载任务载荷实现监测、通讯中继等功能。但目前国内还仅在陆面上开展应用。由于系留气球在海洋领域对系泊系统要求较高，且在海洋领域，由于海面的恶劣环境及缺乏常规能源的支持，导致系留气球在海洋领域上的应用存在技术瓶颈。海洋上类似的应用产品有海洋浮标，能够开展对海洋气候、水文数据等进行数据采集；对于系留气球，国外有过大型船载系留气球的使用案例，而国内还没有相关报道。

发明内容

发明目的：本发明通过设计一种小型系留气球用海面系泊系统，该系统能够满足系留气球的海面系泊、供电、补气、自主收放等功能，并能够适应海面复杂的气象环境，实现海上系留气球的持续出勤，无人化运营。

技术方案：

一种小型系留气球用海面系泊系统，包括：系留气球、多功能系留缆绳、导向轮、防护支撑装置、储缆筒、储缆驱动装置、储气装置、第一系泊链、旋转接头、第二系泊链、调节机构、发电装置、浮台、控制装置、锚件；

系留气球下端连接多功能系留缆绳，防护支撑装置上端口处设置导向轮，防护支撑装置安装在浮台上，浮台内安装储气装置，储气装置上固定储缆驱动装置，储缆驱动装置与储缆筒的转轴连接，多功能系留缆绳绕导向轮后穿过防护支撑装置，伸入浮台系在储缆筒上；储气装置上还固定控制装置；浮台下方系有多条第一系泊链，多条第一系泊链汇聚到旋转接头，旋转接头下方通过第二系泊链连接调节机构，调节机构下连接锚件；发电装置安装在浮台下方正中位置。

系留气球为升力球，通过充装氦气，搭载多种任务载荷。

多功能系留缆绳从最外层护套向内依次为护套、铜线编织层、绝缘保护层。

绝缘保护层内包括光纤、电力导线、输气软管，光纤、电力导线、输气软管三者之间空隙中为填充层。

防护支撑装置采用箱型结构，包括：第一支撑板、第二支撑板、左右侧板、滑轨机构、滑轮限位机构；

左右侧板组成防护支撑装置的框架，框架顶部设置有第一支撑板、第二支撑板，第一支撑板、第二支撑板之间安装导向轮；右侧板上设置有滑轨机构，滑轨机构上端安装有滑轮限位机构；滑轨机构能在框架上滑动，以调整遮挡防护支撑装置上端口的大小。

调节机构包括：上连接口、弹性伸缩缸、伸缩弹簧、固定缸筒、下连接口；

弹性伸缩缸的顶部设置有上连接口，底部设置有下连接口；弹性伸缩缸内安装有纵向的伸缩弹簧，弹性伸缩缸处于固定缸筒内，能沿固定缸筒内壁滑动。

发电装置包括：连接机构、防护装置、功率变换装置、波浪俘获装置；

连接机构作为安装接口，通过螺栓与浮台相连，防护装置作为发电机构的防护外罩，并提供走线通道，以便将电能输送至用电设备，功率变换单元将波浪俘获装置产生的不稳定的电能经过整流器、变换器、储能单元，变成可供负载使用的稳定电能；波浪俘获装置通过浮力摆的摆动，获取波浪能，然后驱动浮力摆中的传动机构，带动发电机进行发电，但浮力摆中产生的电能是不稳定的。

弹性伸缩缸伸缩长度依据浮台水动力性能参数确定，伸缩弹簧的张力变化参数确定。