专利名称：在高空平流层搭建作业平台的方法
技术领域：
本发明涉及空中作业设备。
背景技术：
按大气圈的垂直结构，可把大气圈分为对流层、平流层、中层和热层。地面以上大气的最底层称为对流层，对流层顶的气压约为200hPa，对流层顶的高度夏季高于冬季，在赤道附近约17-18公里，中纬度平均约10-12公里，高纬度为8-9公里。
从对流层顶向上到50公里左右为平流层。平流层顶的气压约1hPa。平流层下部温度随高度变化很小，平流层上部因为存在臭氧层(22-35公里处)，臭氧吸收太阳紫外辐射使大气温度增加。这种上部热的逆温结构使平流层大气稳定，对流很弱，空气大多作水平运动。平流层水气和尘埃很少，也没有对流层中的云和天气现象。在对流层里，最基本的特征是大气大体上沿纬圈方向绕地球动行，在低纬度地区常盛行东风，被称为东风带，又称为信风带，北半球为东北信风带，南半球为东南信风带。中纬度地区则盛行西风，被称为西风带。其所跨的纬度比东风带宽。西风强度随纬度增加，最大风出现在30°-40°上空的200百帕附近，既平流层开始的高度，称为行星西风急流。一般风速不会低于100KM/H。而且风向和风速都比较稳定。而且经年不变。
因此利用平流层的巨大而稳定的风力，在平流层建立高空作业平台才成为可能。这种在高空搭建工作平台的作法，将对高空空间的多领域、多学科的研究开发利用，提供和展示了美好的前景。
现有的空中作业平台是由飞机、飞艇、热气球来担任的，它们的共同特点是可移动的，在空中的位置不断变换，因需要动力，留空的时间十分有限。很多空中作业难以一次完成，有些任务甚至根本无法完成。人造卫星虽然可以在空中作长时间停留，但它在大气层之外，距地球太远有些工作仍难以胜任。
本发明的目的在于提供一种升空后无需动力，在空中可以长期停留，在大气层以内完成一定区域性工作的一种在高空平流层搭建作业平台的方法。
发明内容
它包括如下内容和步骤a、在地面或水下建筑系留墩，在系留墩上设置轴承万向；b、在地面设置高空作业平台，在高空作业平台上设置轴承万向；c、用缆绳一端连接系留墩，另一端连接高空作业平台；d、用飞艇、热气球或涡轮喷气发动机作动力的直升机牵引高空作业平台，使其升空定位于缆绳同高的高空平流层。
高空作业平台的工作高度在距地面11.000-30.000M之间的平流层。
系留墩采用钢筋混凝土结构或其它整体重物。
用高强度的轴承万向做连接环，灵活牢固地连接系留墩与高空作业平台使之不会脱落断裂。
缆绳须有足够强度承受高空作业平台的拉力及风阻的受力，长度应在11.000-30.000M，采用高强度耐磨耐腐触纤维材料，如碳纤维、芳伦纤维等材料制作，务必使之不会被拉断，并有防雷电功能。
高空作业平台须具有空气动力学性能；自动调整水平翼改变升力，通过垂直翼定向，自动保特平衡、平稳及配重载荷，其自身升力应保持与其重力相等。
高空作业平台上设置有降落伞，以防高空作业平台遇故障下堕，当下堕速度超过每秒50米时，降落伞自动打开，以保障空中及地面人员设备安全。
高空作业平台上可以设置工作间，休息室，会议室，误乐室，招待所、天文、气象、测绘、通讯、导航、太阳能发电、风力发电、变电、输电、蓄电池、避雷电等设施或仪器设备。
本发明与现有技术相比具有以下优点1、能长时定点停留在空中；2、能够在大气层内完成作业任务；3、停留在空中的时间里不需要动力；4、有效载荷大，高空作业平台可以做到100T以上；5、可以应于风力发电、太阳能发电、军事、航空、航天、通讯、气象等许多领域。
附图1是本发明的系留墩示意图；附图2是本发明的高空作业平台示意图；
附图3是本发明的系统工作状态示意图。
实施方式第一步在地面或水下建筑系留墩1，在系留墩1上设置轴承万向2；第二步在地面设置高空作业平台4，在高空作业平台4上设置轴承万向2；第三步用缆绳3一端连接系留墩1，另一端连接高空作业平台4；第四步用飞艇、热气球或涡轮喷气发动机作动力的直升机牵引高空作业平台4，使其升空定位于缆绳3同高的高空平流层。
高空作业平台4的工作高度在距地面11.000-30.000M之间的平流层。系留墩1用钢筋混凝土结构或其它整体重物。用高强度的轴承万向2做连接环，灵活牢固地连接系留墩1与高空作业平台4使之不会脱落断裂。缆绳3须有足够强度承受高空作业平台4的拉力及风阻的受力，长度应大于11.000-30.000M，采用高强度耐磨耐腐触纤维材料，如碳纤维、芳伦纤维等材料制作，务必使之不会被拉断，并有防雷电功能。高空作业平台4须具有空气动力学性能；自动调整水平翼改变升力，通过垂直翼定向，自动保特平衡、平稳及配重载荷，其自身升力应保持与其重力相等。高空作业平台4上设置有降落伞，以防高空作业平台4遇故障下堕，当下堕速度超过每秒50米时，降落伞自动打开，以保障空中及地面人员设备安全。高空作业平台4上可以设置工作间，休息室，会议室，误乐室，招待所、天文、气象、测绘、通讯、导航、太阳能发电、风力发电、变电、输电、蓄电池、避雷电等设施或仪器设备。
权利要求
1.一种在高空平流层搭建作业平台的方法，其特征在于它包括如下内容和步骤a、在地面或水下建筑系留墩，在系留墩上设置轴承万向；b、在地面设置高空作业平台，在高空作业平台上设置轴承万向；c、用缆绳一端连接系留墩，另一端连接高空作业平台；d、用飞艇、热气球或涡轮喷气发动机作动力的直升机牵引高空作业平台，使其升空定位于缆绳同高的高空平流层。
2.如权利要求1所述的在高空平流层搭建作业平台的方法，其特征在于高空作业平台的工作高度在距地面11.000-30.000M之间的平流层。
3.如权利要求1所述的在高空平流层搭建作业平台的方法，其特征在于系留墩采用钢筋混凝土结构或其它整体重物。
4.如权利要求1所述的在高空平流层搭建作业平台的方法，其特征在于用高强度的轴承万向做连接环，灵活牢固地连接系留墩与高空作业平台使之不会脱落断裂。
5.如权利要求1所述的在高空平流层搭建作业平台的方法，其特征在于缆绳须有足够强度承受高空作业平台的拉力及风阻的受力，长度应在11.000-30.000M，采用高强度耐磨耐腐触纤维材料，如碳纤维、芳伦纤维等材料制作，务必使之不会被拉断，并有防雷电功能。
6.如权利要求1所述的在高空平流层搭建作业平台的方法，其特征在于高空作业平台须具有空气动力学性能；自动调整水平翼改变升力，通过垂直翼定向，自动保特平衡、平稳及配重载荷，其自身升力应保持与其重力相等。
7.如权利要求1所述的在高空平流层搭建作业平台的方法，其特征在于高空作业平台上设置有降落伞，以防高空作业平台遇故障下堕，当下堕速度超过每秒50米时，降落伞自动打开，以保障空中及地面人员设备安全。
8.如权利要求1所述的在高空平流层搭建作业平台的方法，其特征在于高空作业平台上可以设置工作间，休息室，会议室，误乐室，招待所、天文、气象、测绘、通讯、导航、太阳能发电、风力发电、变电、输电、蓄电池、避雷电等设施或仪器设备。
全文摘要
本发明涉及空中作业设备；它包括如下内容和步骤a.在地面或水下建筑系留墩，在系留墩上设置轴承万向；b.在地面设置高空作业平台，在高空作业平台上设置轴承万向；c.用缆绳一端连接系留墩，另一端连接高空作业平台；d.用飞艇、热气球或涡轮喷气发动机作动力的直升机牵引高空作业平台，使其升空定位于缆绳同高的高空平流层；其特点是1.能长时定点停留在空中；2.能够在大气层内完成作业任务；3.停留在空中的时间里不需要动力；4.有效载荷大，高空作业平台可以做到100T以上；5.可以应于军事、航空、航天、通讯、气象等许多领域。
文档编号B64B1/66GK1470432SQ0312697
公开日2004年1月28日 申请日期2003年6月17日 优先权日2003年6月17日
发明者杨威, 杨 威 申请人:杨威, 杨 威