一种高空气球的发放装置及发放方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种高空气球的发放装置及发放方法。所述高空气球的发放装置包括平板小车、在所述平板小车周边的边沿设置的多个用于牵引并发放高空气球的发放组件，多个所述发放组件可沿所述平板小车水平旋转及伸缩动作，且多个所述发放组件同时实现发放动作。与相关技术相比，本发明专利技术所提供的高空气球的发放装置系统结构简单、机动可控，能通过折叠支臂与脱线器的位置调节以实现中小型高空气球的可靠发放操作，具有成本低廉、操作容易等特征，发放准备时能短时规避恶劣天气环境，并充分利用发放窗口实现快捷发放。

A releasing device and method of high altitude balloon

【技术实现步骤摘要】
一种高空气球的发放装置及发放方法
本专利技术涉及浮空器
，尤其涉及一种高空气球的发放装置及发放方法。
技术介绍
高空气球又名高空科学气球，是一种依靠浮升气体升空，并在风力作用下能够飞行在临近空间高度的无动力飞行器。高空气球具有飞行高度高、滞空时间长、制造成本低、准备周期短、易于灵活部署等诸多优势，因此在民用和军事领域有着巨大的开发价值，已成为一种与火箭、人造卫星等飞行器并驾齐驱的进行各种空间科学和技术研究的运载工具。作为一类成熟的高空搭载平台，高空气球的体积大小由载荷重量和驻空高度决定。目前，高空气球设计驻空高度大多在18km~40km左右，但所搭载载荷的重量呈现两个极端：一是500公斤以上甚至数吨的大型科学仪器，二是几公斤左右或十几公斤的通信载荷、侦查载荷、气象探测仪器。因此，前者设计的气球体积通常高达几十万立方米，属于重载高空气球，而后者设计的气球大多数千立方米，为中小型高空气球。从应用潜力来看，中小型高空气球比重载高空气球简单便宜、适用范围更广，可用于侦察、通信、气象探测、污染监测、城市管理等领域，具有重要的发展价值。高空气球的发放过程一方面受发放方式和现场操作影响，另一方面易受到场地气象条件影响。目前，气球在发放过程中主要面临这几个问题：(1)气球在地面充气过程中为一兜风体，受风速风向影响会晃动；(2)气球发放瞬间，由于载荷重量大，吊舱与气球冲击过载大，存在较大的损坏风险；(3)所需保障资源复杂，包括发放前的囊体及设备的拖运和布置、地面充气过程、指挥操作对人员的数量及工装设备的需求较多。因此，如何实现高空气球的简单便捷、安全可靠发放对气球飞行任务具有重要的意义。空气球的发放技术方案主要包括动态发放/静态发放/软式发放/机动式卷扬机发放/非典型挡风墙内发放等，各类发放方法的具体方案可见专利CN1562702A、CN104890851A、CN107585285A，这些发放方法在一定程度上能满足各类高空气球的发放操作。其中，动态发放方式主要适用于大型重载高空气球，静态发放方式和非典型挡风墙发放适用于中小型高空气球，卷扬机发放和软式发放则都适用。从可靠性、经济性、环境适应性来考虑，各种发放方式都存在着一定的局限和不足。各类高空气球发放方式的缺点如下：动态发放方式适用于大型高空气球，需要专用吊车和较大的发放场地，易受天气影响；静态发放方式在气球拖曳升空的瞬间，吊舱和气球会受到较大冲击和震动，易受天气影响；软式发放方式在气球脱离瞬间，因气球和吊舱不在一条垂直线上，吊舱会出现较大幅度的摆动，受到较大冲击和震动，且增加了辅助气球和所用氦气的费用，易受天气影响；机动式卷扬机发放方式环境适应性不强，场地风载较大时不能进行发放操作；非典型挡风墙内发放装置适用于系列化中小型气球的发放，但系统复杂，装置成本较高。此外，动态发放/静态发放/软式发放方式都存在现场保障及操作人员数量需求多，准备阶段耗时长的缺点。因此，有必要提供一种新的高空气球的发放装置及发放方法解决以上问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高空气球的发放装置及发放方法，操作简单便捷、成本较低，发放准备时能短时规避恶劣天气环境，并充分利用发放窗口实现快捷发放。本专利技术的技术方案是：一种高空气球的发放装置包括平板小车、在所述平板小车周边的边沿设置的多个用于牵引并发放高空气球的发放组件，多个所述发放组件可沿所述平板小车水平旋转及伸缩动作，且多个所述发放组件同时实现发放动作。上述方案中，通过可水平旋转及伸缩动作的多个发放组件来实现高空气球的多个方向上的牵引，且牵引位置可调整为合适状态。当牵引被释放时，以实现不同大小的中小型高空气球顺利、快速、便捷的发放，且发放准备时能短时规避恶劣天气环境。优选的，所述发放组件包括：回转支架，其旋转轴竖向铰接于所述平板小车上；折叠支臂，与所述回转支架连接，且通过所述回转支架实现与所述平板小车水平旋转；驱动源，驱动所述折叠支臂水平伸缩动作；脱线器，设于所述折叠支臂上且用于牵引和发放高空气球。通过回转支架实现旋转，折叠支臂实现伸缩，两种结合以对高空气球发放前的位置状态进行最佳调整。优选的，所述脱线器包括：底座，其一端与所述折叠支臂的上端固定；电动推杆，其固定端与所述底座固连；限位销轴，设于所述电动推杆的活动端且与该活动端同步伸缩；锁块，设于所述电动推杆的旁侧，所述限位销轴活动插接于所述锁块内；旋转销轴，在所述底座上与所述限位销轴垂直设置，所述旋转销轴在所述锁块内通过所述限位销轴抵接锁紧；多个所述发放组件的电动推杆同步动作。上述方案，通过电动推杆的伸缩实现自动发放，且能较好的实现同步发放动作。优选的，所述发放组件还包括设于所述平板小车上的、可水平伸缩的限位块，所述限位块伸长时与所述回转支架抵接锁紧。通过限位块实现回转支架位置锁定，保证高空气球发放前不发生位置偏移而影响正常发放。优选的，所述折叠支臂为剪叉式伸缩臂；所述驱动源和脱线器采用外接电源供能。剪叉式伸缩臂结构为普遍结构，该结构设计和加工更易于实现，简化设计难度和加工难度，降低成本。优选的，所述驱动源包括液压泵、液压缸、储液槽和液压油，所述液压缸的液压杆与所述折叠支臂连接，驱动储液槽内的液压油至所述液压缸或自液压缸回到所述储液槽，以实现所述液压杆及折叠支臂伸缩动作。优选的，所述平板小车的车头设有一牵引钩。本专利技术人还提供一种高空气球的发放方法，包括以下步骤：步骤一，提供高空气球，所述高空气球的中部下端设有悬挂缆绳，所述悬挂缆绳的末端设有吊舱，所述高空气球的外径壁上设有多个安装系留缆绳的绳扣；步骤二，充气前准备阶段：步骤2.1，通过牵引车将上述发放装置自艇库部署至发放场地，调整回转支架至预先设置的位置，并通过限位块固定；步骤2.2，布置好外接电源，启动驱动源展开折叠支臂；步骤2.3，将高空气球平铺于距离所述平板小车一定间距的位置处，进行铺设的同时，将吊舱放置于平板小车1中间位置；步骤三，充气阶段：步骤3.1，将系留缆绳的一端与所述绳扣连接，另一端与所述脱线器的旋转销轴打结连接，同时进行高空气球的安装；步骤3.2，检测并确认吊舱与系留缆绳之间不干扰，且所述悬挂缆绳与系留缆绳不发生缠绕；步骤3.3，给所述高空气球充氦气；步骤3.4，充气完成后，确保每根系留缆绳都处于张紧状态，且吊舱悬空离平板小车的距离大于20cm；步骤四，发放阶段：控制多个发放组件中的电动推杆同步工作，同时推动限位销轴脱离锁块，解除旋转销轴的约束，所述系留缆绳滑动以迅速脱离旋转销轴，所述高空气球带着吊舱升空步骤五，完成高空气球的发放操作；启动驱动源收缩折叠支臂回至平板小车上，再通过牵引车将发放装置托运回艇库。优选的，所述步骤二的发放场地地面风速不超过5m/s，若发放前的地面风速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高空气球的发放装置，其特征在于，包括平板小车（1）、在所述平板小车（1）周边的边沿设置的多个用于牵引并发放高空气球的发放组件，多个所述发放组件可沿所述平板小车（1）水平旋转及伸缩动作，且多个所述发放组件同时实现发放动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种高空气球的发放装置，其特征在于，包括平板小车（1）、在所述平板小车（1）周边的边沿设置的多个用于牵引并发放高空气球的发放组件，多个所述发放组件可沿所述平板小车（1）水平旋转及伸缩动作，且多个所述发放组件同时实现发放动作。


2.根据权利要求1所述的高空气球的发放装置，其特征在于，所述发放组件包括：
回转支架（5），其旋转轴竖向铰接于所述平板小车（1）上；
折叠支臂（2），与所述回转支架（5）连接，且通过所述回转支架（5）实现与所述平板小车（1）水平旋转；
驱动源（4），驱动所述折叠支臂（2）水平伸缩动作；
脱线器（3），设于所述折叠支臂（2）上且用于牵引和发放高空气球。


3.根据权利要求2所述的高空气球的发放装置，其特征在于，所述脱线器（3）包括：
底座（13），其一端与所述折叠支臂（2）的上端固定；
电动推杆（10），其固定端与所述底座（13）固连；
限位销轴（11），设于所述电动推杆（10）的输出端且与该输出端同步伸缩；
锁块（19），设于所述电动推杆（10）的旁侧，所述限位销轴（11）活动插接于所述锁块（19）内；
旋转销轴（12），在所述底座（13）上与所述限位销轴（11）垂直设置，所述旋转销轴（12）在所述锁块（19）内通过所述限位销轴（11）抵接锁紧；
多个所述发放组件的电动推杆（10）同步动作。


4.根据权利要求2所述的高空气球的发放装置，其特征在于，所述发放组件还包括设于所述平板小车（1）上的、可水平伸缩的限位块（6），所述限位块（6）伸长时与所述回转支架（5）抵接锁紧。


5.根据权利要求2所述的高空气球的发放装置，其特征在于，所述折叠支臂（2）为剪叉式伸缩臂；所述驱动源（4）和脱线器（3）采用外接电源供能。


6.根据权利要求2所述的高空气球的发放装置，其特征在于，所述驱动源（4）包括液压泵、液压缸、储液槽和液压油，所述液压缸的液压杆（7）与所述折叠支臂（2）连接，驱动储液槽内的液压油至所述液压缸或自液压缸回到所述储液槽，以实现所述液压杆（7）及折叠支臂（2）伸缩动作。


7.根据权利要求1所述的高空气球的发放装置，其特征在于，所述平板小车（1）的车头设有一牵引钩（18）。


8.一种高空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪涛，程元，杜超，何超，
申请(专利权)人：湖南航天远望科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43