一种系留气球球体、保障方舱、及其系留气球系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种系留气球球体、保障方舱、及其系留气球系统，系留气球系统主要由系留气球球体、系留缆绳、球载设备、保障方舱等四部分构成。系留气球球体采用单囊体结构，并且囊体上安装有充气阀、放气阀、警示灯、测压接口及侧拉索等，保障方舱内部分为设备舱和监控舱，高度集成有第一绞盘、供配电装置、气体供应装置及系统操控平台、空调及座椅等，为系统设备的安装与存放及系统的舒适性操控提供了空间。本实用新型专利技术具有操作简便，部署快速，抗风性能好，保障性好，场地要求低，可适应在偏远地区或恶劣环境条件下长时间部署的优点。

A tethered balloon body, support shelter and its tethered balloon system

The utility model discloses a tethered balloon, a support shelter and a tethered balloon system, which is mainly composed of tethered balloon, tethered cable, balloon-borne equipment, and a support shelter. The tethered balloon adopts a single-capsule structure, and the capsule is equipped with an inflatable valve, an exhaust valve, a warning lamp, a pressure measuring interface and side cables. It ensures that the interior of the capsule is divided into an equipment cabin and a monitoring cabin. It is highly integrated with the first winch, a power supply and distribution device, a gas supply device, a system control platform, an air conditioning and a seat, etc., to provide the installation and storage of the system equipment and the comfortable operation of the system. Control provides space. The utility model has the advantages of simple operation, rapid deployment, good wind resistance, good safeguard, low site requirements, and can be adapted to long-term deployment in remote areas or harsh environment conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种系留气球球体、保障方舱、及其系留气球系统
本技术属于轻于空气飞行器领域，具体涉及一种系留气球球体、保障方舱、及其系留气球系统。
技术介绍
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（300m³-3000m³）、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、地面锚泊装置及保障设备等。中型以上系留气球系统因其外形结构尺寸大，系统结构较为复杂，保障设备众多，一方面在系统的存贮、运输及部署与撤收等过程中，要求操作人员数量多，且技术熟练程度要求高，另一方面，系统展开及撤收过程较为缓慢，因而对这两个过程的气象窗口条件要求苛刻，并且，大量装载有保障设备的配套车辆需要在部署地点停靠，系留气球系统对部署场地及道路条件也有较高的要求，这些不足导致系留气球系统在工程实际应用中受到了较大限制。针对以往中大型系留气球系统存在的不足，为提高系留气球系统部署的灵活机动性和便捷性，近年来，随着技术的发展，机动式快速部署微小型系留气球系统得到了越来越广泛关注。其中，美国无人机和浮空器制造商DRNE基于美军情报监视和应急通信需求，研制出微型战术浮空器WASP平台，该平台采用了半挂车的形式实现微型系留气球的机动部署，即将囊体、地面锚泊装置及保障设备集成于一个无动力的半挂车上，与WASP相似的微型系留气球平台还有以色列RT技术公司的Skystar系列系留气球、AllsoppHelikites公司的系留气球以及SkySentry公司的TEA-45等；这类微型系留气球系统能够满足重量在40kg、驻空高度200m以下的球载设备需求，灵活机动，部署及撤收速度快。美国LockeedMartin公司研制的RAID系留气球系统及国内一些单位研制的小型系留气球系统，可满足重量在50kg以上、驻空高度300m以下的球载设备需求，这些系统多采用常规的流线型囊体构型，将囊体、锚泊装置及部分保障设备固定于运输车辆上，一定程度上提高了系统部署的机动性，但是这些系统由于囊体外形尺寸较大，部署操作不便、时间长，操作人员数量多的不足仍然存在。RT技术公司的单兵携带式系留气球及中国专利申请CN201610879143.3公开的一种超小型系留气球系统，属于微型系留气球系统，采用单人或双人操作和携带的方式，将系留气球系统组件通过先拆解运输后组合成型的方案快速部署到城市、小村或偏远地区，可在车辆无法达到的区域得到应用。然而由于该系统受限于系统重量，采用电池供电，球载设备微小型化，系统升空高度小，覆盖范围小，驻空时间短，因此其功能及应用效果有限。另外，当前的微小型系留气球系统为提升机动性，最大程度精简了系统组成，没有设置地面操控室，降低了系统使用的舒适性，在没有其他辅助车辆或设施支援的条件下，微小型系留气球系统还难以满足在偏远地区长时间部署的应用需求。
技术实现思路
针对上述问题，本技术旨在提供一种系统集成度高、部署快捷灵活、驻空时间长并且可适应长时间部署工作的微小型系留气球系统，以及系留气球球体、保障方舱，用于解决常规微型系留气球系统功能及应用效果有限、常规小型系留气球系统部署操作不便、耗时等不足。本技术解决问题的技术方案是：一种系留气球球体，包括囊体、设置于囊体下部的迎风兜、设置于囊体上部和下部的充气阀、放气阀及警示灯、设置于囊体底部的测压接口、与囊体连接的系留缆绳、与囊体外表面固定连接的侧拉索，所述囊体为轻柔性复合材料制成的单囊体结构；所有在囊体上安装的零部件与囊体一起构成一个模块化整体，可随囊体一体折叠收纳。现有的囊体一般为内外双囊体结构，其结构复杂，所附带的各种零部件也复杂，充气速度慢，且需要现场安装各种零部件，浪费时间。而现有的单囊体气球，结构又过于简单，往往只有一个充气的囊体结构，其上面没有或者极少有附属功能部件，不能满足长时间驻空需求。上述方案将囊体改为单囊体结构，并使囊体上所安装的零部件可随囊体一体折叠，如此便可将囊体整体收纳，需要放飞时可快速充气放飞，省去了现场安装功能部件的程序，实现了快速部署。进一步的，所述放气阀设置于囊体顶部，所述警示灯设置于放气阀顶部；还包括可将放气阀与球载设备电连接的电源线及信号线、以及将警示灯与球载设备电连接的电源线及信号线，所述电源线及信号线的上段埋设于囊体内表面、下段从囊体内表面穿出，在囊体表面的穿出位置处设有穿墙电连接器；所述测压接口连接有可与球载设备连接的引压管，电源线及信号线下段与引压管一起被封装于一套管内并从套管穿出。电源线及信号线这样的设计更利于随囊体一起折叠。利用套管整体封装可以在囊体充气展开或撤收过程中，实现球载设备的测控箱与囊体的快速装拆。具体的，所述囊体为以芳纶、或超高分子聚乙烯、或Vectran织物为基础的复合材料制成；或，所述囊体为以尼龙、或涤纶为基础的复合材料制成；或，所述囊体为PU、或PE高分子膜材制成。上述所列举的为基础的材料为制作囊体的基体，制作囊体时还添加有常用的材料，一起形成轻质柔性的复合材料或具有高延伸率轻质柔性复合材料。进一步的，所述系留缆绳包括主缆绳和分缆绳，所有分缆绳上端与囊体连接、下端汇聚并连接于主缆绳上端；主缆绳为供电复合缆绳或光电复合缆绳，主缆绳上端设有电滑环或光电滑环，分缆绳通过挂钩与主缆绳上的电滑环或光电滑环连接。滑环可以起到隔离主缆绳与囊体及球载设备相对运动的作用，避免主缆绳在转动中受损。同时，本申请一种保障方舱，包括中空的箱型壳体，壳体内腔被隔墙分隔成设备舱和监控舱；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；在设备舱内设有与充气管连接的气体供应装置、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、气体供应装置电连接；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侧拉索连接的第二绞盘。传统技术中，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。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，在隔墙上设置有透明观察窗或用于观察设备舱的摄像头。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，在设备舱内设有供配电装置，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系留气球球体，包括囊体、设置于囊体下部的迎风兜、设置于囊体上部和下部的充气阀、放气阀及警示灯、设置于囊体底部的测压接口、与囊体连接的系留缆绳、与囊体外表面固定连接的侧拉索，其特征在于：所述囊体为轻柔性复合材料制成的单囊体结构；所有在囊体上安装的零部件与囊体一起构成一个模块化整体，可随囊体一体折叠收纳。

【技术特征摘要】
1.一种系留气球球体，包括囊体、设置于囊体下部的迎风兜、设置于囊体上部和下部的充气阀、放气阀及警示灯、设置于囊体底部的测压接口、与囊体连接的系留缆绳、与囊体外表面固定连接的侧拉索，其特征在于：所述囊体为轻柔性复合材料制成的单囊体结构；所有在囊体上安装的零部件与囊体一起构成一个模块化整体，可随囊体一体折叠收纳。2.根据权利要求1所述的系留气球球体，其特征在于：所述放气阀设置于囊体顶部，所述警示灯设置于放气阀顶部；还包括可将放气阀与球载设备电连接的电源线及信号线、以及将警示灯与球载设备电连接的电源线及信号线，所述电源线及信号线的上段埋设于囊体内表面、下段从囊体内表面穿出，在囊体表面的穿出位置处设有穿墙电连接器；所述测压接口连接有可与球载设备连接的引压管，电源线及信号线下段与引压管一起被封装于一套管内并从套管穿出。3.根据权利要求1所述的系留气球球体，其特征在于：所述囊体为以芳纶、或超高分子聚乙烯、或Vectran织物为基础的复合材料制成；或，所述囊体为以尼龙、或涤纶为基础的复合材料制成；或，所述囊体为PU、或PE高分子膜材制成。4.根据权利要求1所述的系留气球球体，其特征在于：所述系留缆绳包括主缆绳和分缆绳，所有分缆绳上端与囊体连接、下端汇聚并连接于主缆绳上端；主缆绳为供电复合缆绳或光电复合缆绳，主缆绳上端设有电滑环或光电滑环，分缆绳通过挂钩与主缆绳上的电滑环或光电滑环连接。5.一种保障方舱，包括中空的箱型壳体，其特征在于：壳体内腔被隔墙分隔成设备舱和监控舱；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...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳建华，张斌，单川，彭怀利，凌博，丁庭山，熊纯，胡晓蒙，
申请(专利权)人：湖南航天远望科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43