减小飞艇放飞风阻的系统和飞艇放飞方法与流程

本发明涉及浮空器技术领域，具体地涉及一种用于减小飞艇放飞风阻的系统和飞艇放飞方法。

背景技术：

在飞艇放飞过程中，决定能否放飞成功的关键外界因素为放飞地点的风速和风向，为了提高放飞的可靠性，不仅要获取放飞时间段当地的气象条件，还要尽可能地减小飞艇出库时的迎风面积，降低风载，避免有风时艇体扭转损伤电池板设备或倾斜角度过大导致吊舱或艇体触地，造成飞艇放飞失败。

平流层飞艇非成型放飞时，一般要考虑将非充气部分尽可能约束到最小迎风面积后再出库放飞，即约束位置上部囊体充满氦气，下部囊体通过布置粘扣式捆扎带从而因负压吸附呈条带状，然而上述放飞方式可能存在以下问题：1、用到的粘扣式捆扎带将飞艇隔离的办法可能出现非人为脱开或者打不开粘扣的情况，约束或解除约束时无法有效控制；2、直接用环向捆扎带约束艇体时，捆扎位置处囊体挤压、褶皱导致囊体容易受损；3、布置在捆扎带附近或下方的设备如吊舱、电池板等设备可能会全部被囊体包裹遮盖，设备或囊体挤压受损，信号也能被镀铝蒙皮遮挡。

技术实现要素：

本发明的目的是至少解决上述问题之一，该目的通过以下技术方案实现：

本发明提出一种用于减小飞艇放飞风阻的系统，所述系统包括：

维形约束拉绳，所述维形约束拉绳能够通过设置在飞艇上的多个约束接口连接至所述飞艇；

切割器，所述切割器能够被布置在所述维形约束拉绳上；

切割控制装置，所述切割控制装置与所述切割器通过电缆电联接，用于控制所述切割器切断所述维形约束拉绳；

电缆引导绳索，所述电缆引导绳索的一端连接至所述维形约束拉绳，所述电缆引导绳索的另一端布置在所述切割控制装置的附近，用于将所述电缆从所述切割控制装置引导至所述维形约束拉绳，并进而通过所述维形约束拉绳将所述电缆最终引导至所述切割器。

优选地，所述系统还包括用于容纳所述切割器的由金属材料制成的保护罩。

优选地，所述电缆引导绳索的所述一端通过u型钩连接至所述维型约束拉绳。

优选地，所述系统包括布置在飞艇上的至少两个所述维形约束拉绳和分别连接至每个所述维形约束拉绳的相等数量的所述电缆引导绳索，每个所述维形约束拉绳均布置有所述切割器，所述切割控制装置能够控制布置在各个所述维形约束拉绳上的所述切割器执行同步切割操作。

优选地，每个所述维形约束拉绳上布置有两个切割器，所述两个切割器分别位于所述多个约束接口的两侧。

优选地，所述系统还包括与所述切割器在数量上相等的保护绳，所述保护绳的一端连接至所述切割器，所述保护绳的另一端连接至所述u型钩。

优选地，所述系统还包括用于容纳所述切割器的由金属材料制成的保护罩，所述保护罩设置有保护绳安装孔，所述保护绳通过所述保护绳安装孔连接至所述保护罩。

进一步优选地，所述多个约束接口为能够使所述维形约束拉绳从中穿过的金属圆环结构。

另外，本发明还涉及一种能够减小放飞风阻的飞艇放飞方法，所述飞艇放飞方法通过上述用于减小飞艇放飞风阻的系统实施，所述飞艇放飞方法包括：

在飞艇上的适当位置布置维形约束拉绳；

在所述维形约束拉绳上布置切割器，将电缆引导绳索连接至所述维形约束拉绳，并将联接所述切割器与切割控制装置的电缆布置在所述电缆引导绳索以及所述维形约束拉绳上；

对所述飞艇充气并将所述飞艇和所述切割控制装置移出艇库；

在放飞地点将所述飞艇释放至预定高度时，操作所述切割控制装置控制所述切割器执行切割操作，收回所述维形约束拉绳和所述切割器，并解除对飞艇的地面约束，完成对所述飞艇的放飞。

优选地，将多个维形约束拉绳布置在所述飞艇上，并在各个所述维形约束拉绳上布置切割器，当飞艇被释放至所述预定高度时，所述切割控制装置控制布置在各个所述维形约束拉绳上的所述切割器执行同步切割操作。

本发明的优点在于：进行维形约束或解除维形约束能够有效控制；维形约束对囊体无挤压等损伤；维形约束下方的设备能够得到有效保护；操作方便。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明实施方式的用于减小飞艇放飞风阻的系统的约束布局示意图；

图2示出了根据本发明实施方式的用于减小飞艇放飞风阻的系统的整体布置示意图；

图3示出了图2中的根据本发明实施方式的用于减小飞艇放飞风阻的系统的a部分的放大视图；

图4示出了根据本发明实施方式的用于减小飞艇放飞风阻的系统的切割器与保护绳的连接示意图；

图5示出了根据本发明实施方式的用于减小飞艇放飞风阻的系统的切割器在保护罩中的装配示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施方式，提出一种用于减小飞艇放飞风阻的系统，该系统优选地用于平流层飞艇。如图1至图5所示，本发明的用于减小飞艇放飞风阻的系统包括：维形约束拉绳1、切割器2、切割控制装置3和电缆引导绳索4。其中，维形约束拉绳1能够通过设置在飞艇上的多个约束接口5连接至待放飞的飞艇，用于约束飞艇的相应部位，使得飞艇在其布置有维形约束拉绳的部位在飞艇充气时以及在充气完成至维形约束拉绳被切断之前的时间段内无法展开；优选地，如图1和图3所示，维形约束拉绳1穿过多个约束接口5并形成封闭的环形布置。切割器2能够被布置在维形约束拉绳1上以执行切割维形约束拉绳1的操作。切割控制装置3与切割器2通过电缆6电联接，用于为切割器2供电并控制切割器2切断维形约束拉绳1；优选地，切割控制装置3能够实时检测、监控切割器的通电状态。电缆引导绳索4的一端连接至维形约束拉绳1，另一端布置在切割控制装置3的附近，用于将电缆6从切割控制装置3引导至维形约束拉绳1，并进而通过维形约束拉绳1将电缆6最终引导至切割器2；优选地，电缆引导绳索4为高强度的拉绳，在飞艇充气抬升时随电缆一起布置。优选地，电缆6为特种电缆，电阻小，承力大，并设置有静电屏蔽保护套。进一步优选地，多个约束接口5为能够使维形约束拉绳1从中穿过的金属圆环结构。

优选地，本发明的切割器为钝感型电火工品，对桥路输出规定的发火能量时，产生高压高温燃气推动切刀运动切断维形约束拉绳。相应地，根据本发明的优选的实施方式，本发明的系统还包括用于容纳切割器2的由金属材料制成的保护罩7。保护罩的设置能够解决以下问题：切割器的布置位置与囊体较近，容易与囊体摩擦损伤囊体；切割器为火工品，切割时可能出现碎片弹出导致囊体受损；切割器为线控切割，线缆切割器的航插接头容易刮蹭掉落。

本发明的系统优选地包括布置在飞艇上的至少两个维形约束拉绳1和分别连接至每个维形约束拉绳1的至少两个电缆引导绳索4，每个维形约束拉绳均布置有切割器2，切割控制装置3能够控制布置在各个维形约束拉绳1上的切割器2执行同步切割操作，保证多个维形约束拉绳1同时被切断。优选地，为了充分地保证切断维形约束拉绳，每个维形约束拉绳1上布置有两个切割器2，如图1和图3所示，两个切割器2分别位于多个约束接口5的两侧；只要其中一个切割器2成功切断维形约束拉绳1，即能够保证完全解除维形约束。

根据本发明的优选的实施方式，电缆引导绳索4的一端通过u型钩8连接至维型约束拉绳1，以便于维形约束拉绳1在被切断后从u型钩8抽出从而解除约束。进一步优选地，如图4所示，本发明的系统还包括与切割器2数量相等的保护绳9，即每个切割器2均配置有一个保护绳9，保护绳9的一端连接至切割器2，另一端连接至u型钩8。设置保护绳9的作用在于防止因维形约束拉绳1的材料、结构、受力情况不一而导致无法被切割器2有效切断或切割不完全，使得切割器2咬住维形约束拉绳1的布置于约束接口5的部分，导致维形约束拉绳1无法从约束接口5抽出，进而造成维形约束无法解除；而通过保护绳9将切割器2连接至u型钩8，能够保证切割器2执行切割操作后离开飞艇并被有效地回收。

优选地，本发明的系统还包括用于容纳切割器2的由金属材料制成的保护罩10，保护罩10设置有保护绳安装孔11，保护绳9通过保护绳安装孔11连接至保护罩10。根据本发明的优选的实施方式，如图5所示，保护罩10由两件对称的结构通过螺栓组装而成，图5中示出了用于螺栓的保护罩装配孔12，组装完后的所有凸出部位倒圆角。保护罩10内部设置有切割器型腔，型腔的腔体尺寸略小于切割器2的外径尺寸，并通过设置在切割器2上的环槽控制切割器2的轴向及径向窜动。电缆6通过电缆导向槽延伸至保护罩外。与切割器2预先装好的维形约束拉绳1被限制在竖直的环槽内，优选地，上段环槽尺寸大于维形约束拉绳1的直径，下段环槽略小于维形约束拉绳1的直径。进一步优选地，保护罩10通过布置在其外部的泡沫包裹，泡沫能够保护囊体，并防止切割完成后切割装置掉落砸到人或物。

另外，本发明还涉及一种通过上述系统实施的能够减小放飞风阻的飞艇放飞方法，该飞艇放飞方法包括：

在飞艇上的适当位置布置维形约束拉绳1，优选地，如图1所示，在处于折叠状态的囊体的折叠边的边缘处选取约束点并设置约束接口5，并将维形约束拉绳1连接至约束接口5；

在维形约束拉绳1上布置切割器2，将电缆引导绳索4连接至维形约束拉绳1，并将联接切割器2与切割控制装置3的电缆6布置在电缆引导绳索4以及维形约束拉绳1上；

对飞艇充气并将飞艇和切割控制装置3移出艇库；

在放飞地点将飞艇释放至预定高度时，操作切割控制装置3控制切割器2执行切割操作，收回维形约束拉绳1和切割器2，同时解除对飞艇的地面约束，例如通过切割控制装置3将维形约束的切割情况自动反馈至飞艇固定绳索的同步切割控制系统，执行对飞艇固定绳索的切割，完成对飞艇的放飞。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。