本发明专利技术公开了一种飞艇牵引绳储绳装置，其包括解锁模块和用于容纳牵引绳的壳体，所述壳体设置有供所述牵引绳穿出的过绳孔，所述壳体包括能够相对打开闭合的两个壳体部，两个所述壳体部上均设置有绳扣，系留索同时穿过两个所述壳体部上的绳扣并打结从而将两个所述壳体部闭合在一起；所述解锁模块固定设置在所述壳体外表面，所述解锁模块通过电缆连接有切割器，所述切割器用于切割所述系留索，所述解锁模块用于控制所述切割器的切割；当所述系留索被切断后，两个所述壳体部能够相对打开。本发明专利技术具有轻质、安全、可靠、低成本等显著特点，为天地往返、可重复使用的平流层飞艇的安全发放升空、驻空飞行和安全降落提供了可靠保障。驻空飞行和安全降落提供了可靠保障。驻空飞行和安全降落提供了可靠保障。
【技术实现步骤摘要】
一种飞艇牵引绳储绳装置及其使用方法
[0001]本专利技术涉及一种飞艇牵引绳储绳装置及其使用方法，该储绳装置尤其适应于平流层飞艇牵引绳的收纳和释放，属于轻于空气的飞行器应用
技术介绍
[0002]平流层飞艇具有载重大，飞行高度适中，可机动、长期定点驻空等优势，利用平流层稳定的气象条件和良好的电磁特性，平流层飞艇在通信、遥感、预警等领域有着广阔的应用前景，发展天地往返、可重复使用的平流层飞艇已经成为当前航空领域内一个技术热点。
[0003]牵引绳是平流层飞艇的重要组成部分，一般设置在飞艇的前端、尾部及飞艇艇体两侧，一般采用高强、轻质有机纤维绳索制造，主要用于平流层飞艇在发放升空前、返回地面前的地面操作人员对飞艇的牵引和定位：在平流层飞艇发放前，通过地面操作人员或车辆操作飞艇周围的牵引绳，将飞艇转移并固定在发放试验场，在平流层飞艇即将降落地面时，也是通过地面操作人员将飞艇周围的牵引绳系留固定，避免飞艇在近地面时被风吹跑或因降落位置不准确带来损失。
[0004]由于平流层飞艇外形尺寸大，受外界环境(主要是风)影响大，在其升空和降落过程中产生的安全风险高，地面操作人员要尽量远离飞艇，并且在平流层飞艇降落过程中，地面操作人员还需要提前抓住、锁定牵引绳，因此，平流层飞艇上设置的牵引绳长度一般较长。然而过长的牵引绳，给平流层飞艇的飞行带来如下不利影响：
[0005]1)有机材质的牵引绳随飞艇经过低温、高湿环境时，易吸潮冰冻，给飞艇带来额外的负载，降低了飞艇的载重和飞行性能；
[0006]2)有机材质的牵引绳裸露在大气中，受太阳光、紫外线、臭氧、空间射线等环境因素影响，强度性能会加速下降，飞艇驻空时间越长，牵引绳的强度更无法保障，影响飞艇后续的安全返回降落；
[0007]3)过长的牵引绳在飞艇飞行过程中，受气流扰动，存在牵引绳相互缠绕，牵引绳卷入发动机、螺旋桨，绳索挂住飞艇艇载设备等风险，影响了飞行安全。
[0008]因此，为了避免牵引绳受大气环境影响、过长牵引绳给飞艇的正常飞行所带来的安全风险，对牵引绳进行合理、有效的处置是平流层飞艇研制、试验过程中一个不可忽视的技术问题。
[0009]解决上述问题的常规技术方案主要有两种：
[0010]第一种方案：在平流层飞艇发放升空前，操作人员将每根牵引绳绕成一捆或一卷，打结，以避免过长的牵引绳影响飞行安全，飞艇降落地面后，地面操作人员找准时机，解开打结的牵引绳，再进行飞艇的系留锁定操作。这种方式的存在两个不足：一是绳索暴露于大气中易被老化，二是飞艇降落地面前，绳索难以被解开、锁定，给飞艇降落存在失控风险。
[0011]第二种方案：缩短平流层飞艇牵引绳长度，并对每根牵引绳整体增加防老化护套，避免过长的牵引绳影响飞行安全，同时提升牵引绳抗环境老化性能。这种方式也存在两个不足：一是较短的牵引绳，无法保障飞艇发放升空的操作安全，飞艇降落地面时，牵引绳也
不易被地面操作人员锁定、系留；二是防老化护套增加了牵引绳的生产成本和重量。
技术实现思路
[0012]本专利技术目的在于提出一种飞艇牵引绳储绳装置及其使用方法，适用于平流层飞艇牵引绳的存储收纳和快速释放，以克服平流层飞艇牵引绳受潮增重、暴露于环境条件下强度性能下降、长度影响飞行安全等不足，该装置可为平流层飞艇的安全发放升空和安全降落提供可靠支持。
[0013]一种飞艇牵引绳储绳装置，其特征在于，包括解锁模块和用于容纳牵引绳的壳体，所述壳体设置有供所述牵引绳穿出的过绳孔，所述壳体包括能够相对打开闭合的两个壳体部，两个所述壳体部上均设置有绳扣，系留索同时穿过两个所述壳体部上的绳扣并打结从而将两个所述壳体部闭合在一起；所述解锁模块固定设置在所述壳体外表面，所述解锁模块通过电缆连接有切割器，所述切割器用于切割所述系留索，所述解锁模块用于控制所述切割器的切割；当所述系留索被切断后，两个所述壳体部能够相对打开。
[0014]采用上述技术方案，飞艇升空前，将飞艇牵引绳快速盘绕成绳卷放置在壳体内，牵引绳并从壳体的过绳孔穿出；利用系留索将两个壳体部闭合，使得整个壳体构成密封结构，避免内置的牵引绳受外界大气环境影响；平流层飞艇返回着陆前，通过解锁模块的电缆将电信号传送到切割器，切割器加电，瞬间切断系留索，两个壳体部相对打开，飞艇牵引绳与壳体分离，在重力作用下被快速释放；全部释放后的飞艇牵引绳长度易于地面操作人员完成系留、锁定操作。
[0015]进一步地，所述过绳孔包括分别位于两个所述壳体部的两个半圆孔，且所述过绳孔直径小于所述牵引绳的绳径。当两个壳体部闭合时，过绳孔夹持住牵引绳，一方面避免牵引绳从壳体内自由滑出，实现飞艇飞行过程中的牵引绳长度固定不变，通过过绳孔定位牵引绳的预留长度；另一方面，有利于保持壳体的密封环境，防止环境中的高湿气氛影响到壳体内的牵引绳。系留索可采用柔性轻质、耐环境有机纤维绳索制成。
[0016]进一步地，两个所述壳体部铰接连接。优选地，两个所述壳体部之间还连接有弹簧，当所述系留索被切断后，所述弹簧用于将两个所述壳体部打开。通常情况下，系留索被切断后，在重力和风力的作用下，两个壳体部会自动打开，绳卷在重力作用下自动释放。进一步采用弹簧时，可以确保两个壳体部的打开动作。
[0017]进一步地，至少其中一个所述壳体部上设置有两个所述绳扣，所述切割器用于切割位于两个所述绳扣之间的系留索。优选地，所述系留索穿过所述切割器。在一个壳体部上设置有两个绳扣，当系留索穿过全部绳扣时，一个壳体部上两个绳扣之间的系留索处于直线状态，有利于切割器的切割。
[0018]进一步地，所述飞艇牵引绳储绳装置包括两个切割器，两个所述切割器串接在所述系留索上。解锁模块同时为两个切割器提供信号，正常情况下，两个切割器同时启动，切断系留索，若一个切割器工作异常，出现失效，通过另一个正常的切割器也可以切断系留索。
[0019]进一步地，所述解锁模块包括供电模块和两个控制器，所述供电模块为两个所述控制器及所述切割器供电，每一个所述控制器均可以控制两个所述切割器启动。
[0020]进一步地，两个所述控制器通过接收地面的遥控信号来控制切割器，或者两个所
述控制器根据预设的飞艇飞行高度来控制切割器。
[0021]进一步地，所述壳体上设置有挂耳，所述挂耳通过挂绳连接至飞艇。采用这种方式，飞艇在飞行过程中，储存有飞艇牵引绳的壳体被挂绳系留在飞艇周围，避免储绳装置晃动幅度过大而与飞艇艇载设备发生碰撞或干涉，飞艇在降落、牵引绳被释放后，壳体留在飞艇挂绳端，可避免壳体以及解锁模块跌落损坏，有利于重复使用。
[0022]进一步的，在壳体顶部、过绳孔外的牵引绳上，设置有保护套。轻质、柔性保护套避免大气环境(湿气、雨水、日光、紫外线、臭氧、空间射线等)对该部分牵引绳的性能影响，并且在牵引绳上、过绳孔安装位置设置明显定位标记，便于储绳装置的快速安装定位。
[0023]基于同一专利技术构思，本专利技术还涉及上述飞艇牵引绳储绳装置的使用方法，主要包括以下步骤：...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种飞艇牵引绳储绳装置，其特征在于，包括解锁模块(8)和用于容纳牵引绳(20)的壳体(1)，所述壳体(1)设置有供所述牵引绳(20)穿出的过绳孔(10)，所述壳体(1)包括能够相对打开闭合的两个壳体部(1.1)，两个所述壳体部(1.1)上均设置有绳扣(4)，系留索(5)同时穿过两个所述壳体部(1.1)上的绳扣(4)并打结从而将两个所述壳体部(1.1)闭合在一起；所述解锁模块(8)固定设置在所述壳体(1)外表面，所述解锁模块(8)通过电缆(7)连接有切割器(6)，所述切割器(6)用于切割所述系留索(5)，所述解锁模块(8)用于控制所述切割器(6)的切割；当所述系留索(5)被切断后，两个所述壳体部(1.1)能够相对打开。2.根据权利要求1一种飞艇牵引绳(20)储绳装置，其特征在于，所述过绳孔(10)包括分别位于两个所述壳体部(1.1)的两个半圆孔，且所述过绳孔(10)直径小于所述牵引绳(20)的绳径。3.根据权利要求1一种飞艇牵引绳(20)储绳装置，其特征在于，两个所述壳体部(1.1)铰接连接。4.根据权利要求1一种飞艇牵引绳(20)储绳装置，其特征在于，两个所述壳体部(1.1)之间还连接有弹簧，当所述系留索(5)被切断后，所述弹簧用于将两个所述壳体部(1.1)打开。5.根据权利要求1一种飞艇牵引绳(20)储绳装置，其特征在于，至少其中一个所述壳体部(1.1)上设置有两个所述绳扣(4)，所述切割器(6)用于切割位于两个所述绳扣(4)之间的系...
【专利技术属性】
技术研发人员：阳建华，刘益杰，王东祥，
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：
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