机动式系留气球升空回收系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机动式系留气球升空回收装置，包括缆绳、气球、半挂车、回转平台、导缆装置、系留塔，操纵室和设备舱，其中所述半挂车中间通过设置的回转支撑与所述回转平台相连，所述回转平台的一端安置所述导缆装置，另一端安置所述系留塔，靠近所述系留塔沿所述回转平台中轴线向外依次安置设备舱和操纵室，所述设备舱内设有驱动绞车和储缆绞车；所述缆绳的一端通过所述导缆装置沿所述回转平台中轴线处设置的缆绳通道进入所述设备舱内先后与驱动绞车和储缆绞车相接；另一端连接所述气球。本发明专利技术结构紧凑、可灵活转移部署，满足2000-3500米升空气球及球载设备的升空、回收、空中滞留和地面滞留需求，并具有良好的可靠性、安全性和适应性。

【技术实现步骤摘要】
机动式系留气球升空回收系统
本专利技术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。
技术介绍
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。本专利技术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。
技术实现思路
本专利技术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I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I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 —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I经旋转连接器18输出含光纤的电缆Ia至气球10提供电源及通信；在气球10头部头锥19引出端设有如系留绳14,后部左右两侧分别设有左系留绳15和右系留绳16。所述头锥19为头部设有球形的空心直杆，用于地面系留时与所述系留塔50上设有的头锥锁54锁定，所述前系留绳14从头锥19孔中引出。所述前系留缆14、左系留缆15和右系留缆16的长度均大于40米；前系留缆14的长度大于左系留缆15和右系留缆16，气球10升空时，前系留缆14、左系留缆15和右系留缆16的下端均基本处于同一高度。本专利技术的特点和有益效果是:系留气球升空回收系统的相关设备及装置为机动式车载结构，包括缆绳、气球、半挂车、回转平台、导缆装置、系留塔、前辅助绞车、左辅助绞车、右辅助绞车、驱动绞车和储缆绞车，气球的升空回收任务由驱动绞车和储缆绞车构成的主绞车和三台辅助绞车协调完成，长距离的主升空回收及空中系留任务由主绞车承担，近地面的辅助收放和地面系留由前辅助绞车、左辅助绞车和右辅助绞车同时完成。系统结构紧凑、可灵活转移部署，满足2000-3500米升空气球及球载设备的升空、回收、空中滞留和地面滞留需求，并具有良好的可靠性、安全性和适应性。【附图说明】附图1 ;本系统升空状态结构简图；附图2:图1的俯视图；附图3:图1的系留状态图；附图4:图1设备舱右后侧轴测图；附图5:图1设备舱右前侧轴测图。图中:1、缆绳，la、电缆，10、气球，11、球体，12、尾翼，13、整流罩，14、前系留绳，15、左系留绳，16、右系留绳，17、旋转连接器I，18、张力传感器，19、头锥，20、半挂车，21、车身，22、固定支腿，23、回转支架，24、伸展支腿，25、车轮，26、回转支撑，30、回转平台，31、平台体，32、操控室、33、设备舱，34、平台转臂，35、操作悬架，36、旋梯，37、气垫包，40、导缆装置，41、导缆轮，42、横摇回转装置，50、系留塔，51、塔座、52、塔架，53、登梯，54、头锥锁，55、前导轮，60、前辅助绞车，70、左辅助绞车，71、左导轮，80、右辅助绞车，81、右导轮，90、驱动绞车，91、主动绞盘，92、从动绞盘，93、减速电机，94、安全插销装置，95、摩擦制动装置，96、绞盘箱体，100、储缆绞车，101、储缆筒，102、驱动组件，103、导缆机构，104、排缆机构。【具体实施方式】下面通过基于特殊缆绳的机动式系留气球升空回收系统的应用为实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。图1是机动式系留气球升空回收系统升空状态结构简图，图2是图1隐去气球后的俯视图，图3是气球10处于地面系留状态结构简图，图4是设备舱33右后侧轴测立体图，主要表示设备舱33中驱动绞车90和储缆绞车100的安装位置和空间关系。图5是设备舱33的右前侧轴测立体图。本实施例图中标识的方位描述基于图1中气球10头锥19指向为刖。系统主要组成包括缆绳1、气球10、半挂车20、回转平台30、导缆轮40、系留塔50、前辅助绞车60、本文档来自技高网...

【技术保护点】
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）。

【技术特征摘要】
1.一种机动式系留气球升空回收装置，包括缆绳(I)、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(I)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(I)另一端连接所述气球(10)。2.根据权利要求1所述的一种机动式系留气球升空回收装置，其特征在于: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)。3.根据权利要求1所述的一种机动式系留气球升空回收装置，其特征在于: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。4.根据权利要求1所述的一种机动式系留气球升空回收装置，其特征在于: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。5.根据权利要求1所 述的一种机动式系留气球升空回收装置，其特征在于: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。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冰蔚，鄢华林，张红卫，朱鹏程，黄启艳，杨林初，耿德华，张成明，赖贞华，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：