机可固定于地面或车辆平台上；为提高发放的可靠性，每根系留索上可串装两个绳索切割器；根据气球系统的总体设计情况(气球系统重量、气球系统高度、气球系统净浮力及吊舱限制过载等参数)，选择或调节缓冲器的绳索长度及绳索释放速率。
[0041]与现有技术相比较，本发明的有益效果为:
[0042](I)气球在充气阶段迎风面积小，无明显兜风现象，同时，采用一组卷扬机多点约束、控制气球状态，气球固定安全可靠，抗风能力强，使得气球系统的发放全过程可完全在外场进行，不需要避风场所或大面积场地；
[0043](2)采用缓降器降低了吊舱离地速度及吊舱与气球之间的相对速度，气球系统离地安全；
[0044](3)气球发放过程中，只需要气球与吊舱之间处于绳带拉直状态即可发放，无须等待气球完全离地后再释放，同时发放操作仅需一人便可完成全部绳索切割器的起爆，操作快捷，反应及时可靠；
[0045](4)本发明发放过程安全，平稳，完全可适用于载荷10kg以上的大型临近空间气球系统的发放。
【附图说明】
[0046]图1为本发明的一种临近空间气球系统快速发放方法发放前地面展开示意图；
[0047]图2为临近空间气球系统发放前示意图；
[0048]图3为临近空间气球系统发放后升空示意图；
[0049]图4为临近空间气球系统工作状态示意图；
[0050]图5为本发明的一种临近空间气球系统快速发放方法另一种实施方式地面展开示意图；
[0051]图6为带降落伞的临近空间气球系统发放后升空示意图；
[0052]图7为带降落伞的临近空间气球系统工作状态示意图。
[0053]图中:1 一气球，2—绳带，3—充气管，4一系留索，5—绳索切割器，6 —电缆，7 —电源，8—卷扬机，9—缓降器，10—吊舱，11—吊舱移动平台，12—包装箱，13—降落伞。
【具体实施方式】
[0054]实施例1
[0055]参见图1至图3，临近空间气球系统主要由气球1、吊舱10以及用于连接气球I与吊舱10的绳带2组成，吊舱10顶部设置有四个缓降器9 ;发放设备主要由卷扬机8、安装在卷扬机8上的系留索4、安装在系留索4上的绳索切割器5、以及为绳索切割器5供电的电缆6构成。
[0056]该临近空间气球系统气球I容积约两万立方米，吊舱9重量400kg，地面充完规定体积的氦气后，净浮力约150kg，缓降器9内绳索长度35m。该气球系统的发放方法及步骤如下:
[0057](I)将吊舱10设置于试验场发放区四个卷扬机8的中心位置上，将四个缓降器9固定于吊舱10顶部；
[0058](2)将气球I从包装箱12中部分取出，将其展开并铺设于发放区域的上风向，并将绳带2均匀分成四组，分别对其集束处理；
[0059](3)分别从缓降器9内释放出部分绳索并与绳带2的集束处连接；
[0060](4)从卷扬机8上释放部分系留索4，延伸至气球绳带2集束处，二者连接前在每根系留索4上端串装一个绳索切割器5，并将绳索切割器5的电缆6沿系留索4延展至试验场发放区的电源7附近，暂不接通。
[0061](5)通过充气管3向气球I内充入约4000m3的浮升气体，充气过程中适时操作卷扬机8释放部分系留索4，使气球上升10?15m高；
[0062](6)充气完成后扎紧充气管3，操作卷扬机8释放系留索4，气球I的充气部分移动至吊舱10正上方，并使气球I与吊舱10之间的绳带2及缓降器9上的绳索处于拉直状态。
[0063](7)如图4所示，接到放飞指令后，将电缆6并联后同时接通电源7，绳索切割器5瞬间起爆并切断全部系留索4，气球I携带吊舱10离地升空，完成气球系统的发放操作。
[0064]在上述发放过程中，系留索4全部切断后，气球I加速离地升空，缓降器9内的绳索以1.0m/s的速度自动释放延长，吊舱10以相对较低的速度平稳离地，同时，包装箱12内的剩余的气球在浮力作用下逐渐被拉出；
[0065]在气球系统的地面展开过程中，为便于快速安全移动吊舱10的位置，在气球系统发放过程中，吊舱10可设置于吊舱移动平台11上。
[0066]采用本方法完成发放的临近空气气球系统达到预定飞行高度后，其状态如图4所不O
[0067]实施例2
[0068]参见图5至图6，为安全回收吊舱，本实施例中的临近空间气球系统主要由气球1、吊舱10以及用于连接气球I与吊舱10的绳带2组成，与实施例一中的气球系统组成不同之处在于:吊舱10顶部中心位置安装一个缓降器9，并且在绳带2下方的集束端与吊缓降器9之间还设置有一套降落伞13。
[0069]所述的缓降器9由于不需要考虑气球I升空后的膨胀影响，其内部的绳索长度设置在3m— 1m内。
[0070]该气球系统的发放过程与实施例一中的气球系统发放过程基本相同，不同在于:在展开阶段需要在气球系统绳带2下方的集束端与吊缓降器9之间安装降落伞13 ;气球I充气完成后，操作卷扬机8释放系留索4，使气球I的充气部分及降落伞13移动至吊舱10的正上方。
[0071]采用本方法完成发放的临近空气气球系统达到预定飞行高度后，其状态如图7所不O
【主权项】
1.一种临近空间气球系统安全发放方法，所述气球系统包括气球、吊舱以及用于连接气球与吊舱的绳带，其中绳带固定于气球外表面，吊舱顶部设置有缓降器；其特征在于，所述方法包括如下步骤: (1)在气球发放区边缘均匀部署4一6个卷扬机，并将吊舱置于发放区中心； (2)将气球从包装箱中取出并展开铺设于发放区的上风向附近，整理设置于气球表面的绳带并将绳带均匀分成4一6组； (3)分别将每组绳带集束处理后的集束端与吊舱顶部的缓降器连接； (4)将从卷扬机上释放出的系留索与气球绳带集束处连接，连接前在每根系留索上端串装绳索切割器并将绳索切割器的电缆沿系留索伸展至气球发放区的电源设置区； (5)通过充气管向气球内充入浮升气体，充气过程中操作卷扬机释放系留索使气球上升，使得充气后气球形状均匀且避免未充气部分的气球兜风； (6)充气完成后扎紧充气管，继续操作卷扬机释放系留索，使气球充气部分移动至吊舱正上方，并使气球与吊舱之间的绳带处于拉直状态； (7)接到放飞指令后，将与绳索切割器相连的电缆并联后同时接通电源，绳索切割器瞬间起爆并切断全部系留索，使气球在浮力作用下升空。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述卷扬机固定于底面或车辆平台上。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述吊舱顶部设置有4个缓降器。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述吊舱顶部设置有I个缓降器，每组绳带集束处理后的集束端与缓降器之间设有降落伞。
【专利摘要】本发明公开了一种临近空间气球系统安全发放方法。该方法包括展开阶段、充气阶段和放飞阶段。该方法能够使气球在充气阶段迎风面积小，无明显兜风现象，采用一组卷扬机多点约束、控制气球状态，气球固定安全可靠，抗风能力强，使得气球系统的发放全过程可完全在外场进行，不需要避风场所或大面积场地；采用缓降器降低了吊舱离地速度及吊舱与气球之间的相对速度，气球系统离地安全；气球发放过程中，只需要气球与吊舱之间处于绳带拉直状态即可发放，无须等待气球完全离地后再释放，同时发放操作仅需一人便可完成全部绳索切割器的起爆，操作快捷，反应及时可靠；发放过程安全，平稳，完全可适用于载荷100kg以上的大型临近空间气球系统的发放。
【IPC分类】B64B1/40
【公开号】CN104890851
【申请号】CN201510270041
【发明人】郭颀, 阳建华
【申请人】湖南航天机电设备与特种材料研究所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月25日