一种系留气球缆绳导向装置的制作方法

1.本发明是对系留气球收放系统的改进，具体涉及一种系留气球缆绳导向装置，用于将系留气球在空中的不同位置处的浮力载荷传递给系留缆绳。


背景技术：

2.系留气球通过浮力实现升空和搭载任务设备，下部通过系留缆绳与地面收缆装置连接，实现系留气球升空与回收，由于系留气球在空中受风向的影响会实现偏摆，会导致系留缆绳偏摆，为了实现缆绳在偏摆过程中始终被地面装置约束且不磨损缆绳，需要设计约束缆绳的缆绳导向装置。传统的缆绳导向装置存在缆绳脱离导向装置v型槽的情况，导致缆绳脱离v型槽，存在较大的安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术存在的系留缆绳容易托槽的问题，提出一种系留气球缆绳导向装置，提高系留气球在摇摆时缆绳的稳定性。
4.本发明提出一种系留气球缆绳导向装置，用于对系留气球的系留缆绳进行导向，该缆绳导向装置包括可绕x轴转动的下部导向轮安装架，在该下部导向轮安装架的安装座上还具有z轴方向的上部导向轮支架旋转轴，在该上部导向轮支架旋转轴上套装有下部导向轮和上部导向轮支架；在上部导向轮支架上端通过z轴方向的转轴支撑有套管，套管在其转轴的前后两侧还具有带圆角的上部大导向轮，在上部大导向轮的偏心位置对称设置有一对上部小导向轮；所述系留缆绳穿过套管后绕过下部导向轮。
5.有利地，所述系留气球通过若干系留索具系在系留缆绳上，该系留缆绳另一端缠绕在收缆装置上。
6.有利地，所述上部导向轮支架为框架结构，两侧支架底部套装在所述上部导向轮支架旋转轴上。
7.有利地，所述下部导向轮安装架包括相对的支板，上部导向轮支架旋转轴安装在支板之间。
8.本发明的有益效果是：
9.(1)可约束系留缆绳不脱离v型槽
10.相比传统缆绳导向装置，本发明在传统导向装置的上部增加了导向轮，系留缆绳通过下部导向轮穿过上部导向轮，上部导向轮有2个小滚轮将缆绳夹住，不会出现脱离下部导向轮v型槽的情况。
11.(2)可实现双轴向大角度偏摆
12.基于系留缆绳在偏摆过程中不脱离v型槽，相比传统导向装置，该装置可实现2个自由度大角度偏摆，传统导向轮偏摆角度一般不超过45度，本发明可实现70度偏摆角度。
13.(3)该结构可提高系留气球使用安全性
14.基于大偏摆角度设计，可实现极端条件下大风系留气球大偏摆使用要求，拓宽了
系留气球的使用边界，也提高了系留气球的使用安全性。
15.(4)该结构具有一定的经济性
16.基于系留气球使用安全性的提高，该结构具有一定的经济性。
附图说明
17.图1为缆绳导向装置与系留气球和收缆装置连接示意图；
18.图2为缆绳导向装置正视图；
19.图3为缆绳导向装置侧视图；
20.图4为上部导向轮支架在不同方向的偏摆示意图；
21.图5为下部导向轮安装架在不同方向的偏摆示意图。
具体实施方式
22.1.缆绳导向装置与系留气球和收缆装置连接关系
23.系留缆绳3安装在缆绳导向装置4中，通过缆绳导向装置4导引系留缆绳3的传力方向，将系留气球1的浮力通过系留索具2传递给收缆装置5。
24.2.缆绳导向装置结构
25.缆绳导向装置4包括通过上部结构和下部结构，上部结构由上部大导向轮6、上部小导向轮7和上部导向轮支架8组成，下部结构由下部导向轮9、下部导向轮安装架10和上部导向轮支架旋转轴11组成。
26.3.缆绳导向装置功能
27.缆绳导向装置4通过下部导向轮安装架10绕x轴转动，通过上部导向轮支架旋转轴11实现上部导向轮支架绕z轴转动，y轴运动可通过锚泊车实现，故缆绳导向装置4可完全满足设计要求，当系留缆绳3有绕x轴趋势时，上部大导向轮6侧面的圆弧段可满足系留缆绳3的偏摆功能，不会磨损系留缆绳3。可解决传统缆绳导向装置偏摆角度小、使用受限的技术瓶颈，为大型军民用浮空器的发展奠定技术基础。


技术特征：
1.一种系留气球缆绳导向装置，用于对系留气球(1)的系留缆绳(3)进行导向，其特征在于：该缆绳导向装置(4)包括可绕x轴转动的下部导向轮安装架(10)，在该下部导向轮安装架(10)的安装座上还具有z轴方向的上部导向轮支架旋转轴(11)，在该上部导向轮支架旋转轴(11)上套装有下部导向轮(9)和上部导向轮支架(8)；在上部导向轮支架(8)上端通过z轴方向的转轴支撑有套管(12)，套管(12)在其转轴的前后两侧还具有带圆角的上部大导向轮(6)，在上部大导向轮(6)的偏心位置对称设置有一对上部小导向轮(7)；所述系留缆绳(3)穿过套管(12)后绕过下部导向轮(9)。2.根据权利要求1所述的系留气球缆绳导向装置，其特征在于：所述系留气球(1)通过若干系留索具(2)系在系留缆绳(3)上，该系留缆绳(3)另一端缠绕在收缆装置(5)上。3.根据权利要求1所述的系留气球缆绳导向装置，其特征在于：所述上部导向轮支架(8)为框架结构，两侧支架底部套装在所述上部导向轮支架旋转轴(11)上。4.根据权利要求1所述的系留气球缆绳导向装置，其特征在于：所述下部导向轮安装架(10)包括相对的支板，上部导向轮支架旋转轴(11)安装在支板之间。

技术总结
本发明是对系留气球收放系统的改进，具体涉及一种系留气球缆绳导向装置。传统的缆绳导向装置存在缆绳脱离导向装置V型槽的情况，存在较大安全隐患。本发明缆绳导向装置包括可绕X轴转动的下部导向轮安装架，在下部导向轮安装架的安装座上还具有Z轴方向的上部导向轮支架旋转轴，在上部导向轮支架旋转轴上套装有下部导向轮和上部导向轮支架；在上部导向轮支架上端通过Z轴方向的转轴支撑有套管，套管在其转轴的前后两侧还具有带圆角的上部大导向轮，在上部大导向轮的偏心位置对称设置有一对上部小导向轮；系留缆绳穿过套管后绕过下部导向轮。实现极端条件下大风系留气球大偏摆使用要求，拓宽了系留气球的使用边界，提高了系留气球的使用安全性。球的使用安全性。球的使用安全性。


技术研发人员：朱强 熊伟 李云仲 刘胭脂
受保护的技术使用者：中国特种飞行器研究所
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2023/3/7