一种承受拉直冲击的气球空中释放装置制造方法
【专利摘要】本实用新型一种承受拉直冲击的气球空中释放装置，包括上吊带、中心吊带、球体、下吊带；上吊带和下吊带分别连接至外部展开释放装置的两端；中心吊带以撕裂带形式，沿球体的中轴线安装在球体内部的上、下端面之间。在气球拉直过程中，利用气球中心吊带的结构设计来改变气球在空中拉直过程中的传力路径，避免气球蒙皮承受冲击。同时在中心吊带上采用撕裂带设计，降低在气球拉直过程中上部舱段与下部舱段之间的相对速度，从而减小绷直瞬间的冲击。避免了气球在拉直过程中的破损。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于浮空器设计【技术领域】，涉及一种承受拉直冲击的气球空中释放装 置。 一种承受拉直冲击的气球空中释放装置
【背景技术】
[0002] 常规的气球充气和释放工作都是在地面上缓慢进行，而且球体在承受拉直冲击后 会发生破损。随着浮空器技术的迅速发展，研究人员尝试将折叠包装状态的气球利用探空 火箭发射到指定高空，在探空火箭下落过程中通过级间分离将气球拉直，并迅速充气。在气 球充气完毕后，与探空火箭解锁，气球飘浮在设定高度。这种气球拉直、充气方式的优点是 不必依赖地面条件，可以通过探空火箭将气球发射到预定空域进行飘浮，特别是地面不具 备释放气球条件的地方。
[0003] 因此，为了实现气球在空中的拉直和充气提出了许多新的方法，如采用高强度蒙 皮材料制作气球、通过气球结构设计改变传力路径等。但是，采用高强度蒙皮材料制作气球 的方法将会导致气球的自身质量过大，在相同高度吊挂相同质量有效载荷时，气球体积过 大，获得的实际使用效率较低。 实用新型内容
[0004] 本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种承受拉直冲击的 气球空中释放装置，采用内部吊带缓冲方法，实现气球对拉直冲击的承受。
[0005] 本实用新型的技术方案是：一种承受拉直冲击的气球空中释放装置，包括上吊带、 中心吊带、球体、下吊带；上吊带的一端和下吊带的一端分别连接至外部展开释放装置的两 端，上吊带的另一端固定安装在球体的上端面外部，下吊带的另一端固定安装在球体的下 端面外部；中心吊带以撕裂带形式，沿球体的中轴线安装在球体内部的上、下端面之间；所 述上吊带、下吊带以及中心吊带均采用芳纶材料。
[0006] 本实用新型与现有技术相比的有益效果是：
[0007] 1、本实用新型可以改变气球的受力形式，因而能消除蒙皮在拉直过程中的受力， 保证蒙皮在拉直过程中不出现破损。
[0008] 2、本实用新型采用撕裂带结构减速方法，大幅度降低气球拉直过程中下部舱段与 上部舱段之间的相对速度，从而减少绷直瞬间的冲击。
[0009] 3、由于气球的结构是通过中心吊带承受冲击，气球蒙皮只用于承受内部压力、保 证气密性能，因此其蒙皮密度可以控制在比较低的范围内。这种方案与直接通过蒙皮承受 冲击而导致蒙皮强度大幅增大的方案相比，气球的整体质量小很多。这种优势在大型气球 的结构重量上尤为明显。
[0010] 4、通过这种方案设计，气球能够承受拉直冲击，为气球以折叠包装状态迅速拉直、 充气提供了技术基础。
【专利附图】
【附图说明】 toon] 图1为本发明总体结构布局示意图；
[0012] 图2为撕裂带结构示意图。
【具体实施方式】
[0013] 由于探空火箭级间在高空分离后，需要利用下部舱段的重力将气球拉直，自由落 体的距离相当于气球的直径。在这个过程中，下部舱段与上部舱段之间出现了一定的相对 速度。在气球拉直时，由于相对速度的作用，使得一个瞬间的冲击加载到气球上，会直接造 成气球破损，无法完成后续的充气和飘浮过程。为此，需要通过特别的结构设计，使薄弱的 蒙皮材料不会受力。
[0014] 如图1所示。本实用新型装置包括上吊带1、中心吊带2、球体3、下吊带4 ;上吊带 1和下吊带2分别连接至外部展开释放装置的两端，例如探空火箭的上部舱段和下部舱段； 上吊带1的另一端固定安装在球体3的上端面外部，下吊带4的另一端固定安装在球体3 的下端面外部；在球体3拉直之前，中心吊带2以撕裂带形式，沿球体3的中轴线安装在球 体3内部的上、下端面之间；所述上吊带1、下吊带4以及中心吊带2均采用芳纶材料。
[0015] 释放前，球体3以折叠包装状态放置在探空火箭下部舱段内，将上吊带1、下吊带4 与上部舱段和下部舱段分别连接，释放时，在球体3绷直瞬间，由下吊带4将冲击传递到下 端面，下端面将冲击传递到中心吊带2,中心吊带2将冲击传递到上端面，上端面将冲击传 递到上吊带1，整个过程避免了球体3蒙皮承受冲击。除了绷直过程会造成拉直时的冲击， 冲击力的大小还与绷直时下部舱段与上部舱段之间的相对速度有关，相对速度越大冲击越 大。为了降低速度过大导致的冲击增大，中心吊带2采用撕裂带结构设计，如图2所示。通 过撕裂带产生的撕裂力在拉直整个过程中持续抵消部分乃至全部重力作用，减小下部舱段 受到的合外力，从而降低绷直瞬间的相对速度。
[0016] 本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
【权利要求】
1. 一种承受拉直冲击的气球空中释放装置，其特征在于：包括上吊带（1)、中心吊带 (2)、球体（3)、下吊带（4);上吊带（1)的一端和下吊带（4)的一端分别连接至外部展开释 放装置的两端，上吊带（1)的另一端固定安装在球体（3)的上端面外部，下吊带（4)的另一 端固定安装在球体（3)的下端面外部；中心吊带（2)以撕裂带形式，沿球体（3)的中轴线安 装在球体（3)内部的上、下端面之间；所述上吊带（1)、下吊带⑷以及中心吊带（2)均采 用芳纶材料。
【文档编号】B64B1/40GK203864991SQ201420241809
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】陈旭, 廖航, 于尧炳, 竺梅芳, 刘兴华, 徐诚方, 唐明章 申请人:北京空间机电研究所