用于能够飞行的翼构造的发射和降落的系统的制作方法

本发明涉及可再生能源的领域。具体地，本发明涉及借助于由风力驱动的能够飞行的翼构造（wing construction）的来自风力的能量的生成。

背景技术：

在可再生能源的领域中，借助于联接到发电机的能够飞行的翼构造将风能转化成电能的设施是已知的。然而，在这种设施的操作期间，在翼构造的发射和降落期间迄今存在未解决的挑战。

技术实现要素：

本发明公开了能够飞行的、能够由风驱动的翼构造，和用于跟踪用于该能够飞行的、能够由风驱动的翼构造的缆线棘轮致动装置的系统，其促进该能够飞行的、能够由风驱动的翼构造的安全发射和降落。本发明进一步公开了包括这些装置的风力设施。

根据本发明的翼构造包括牵绳（tether line），其被设计为在操作期间将翼构造连接于地面站，其中，牵绳的一端附接于翼构造。出于本发明的目的，术语“牵绳”旨在涵盖被设计为在操作期间将翼构造连接于地面站的总体上任何类型的缆线。“在操作期间”在此具体地意味着，翼构造在空中运动或通过牵绳被保持在空中，其中，空气朝向翼构造流动，且牵绳至少部分地确定或限制翼构造在空中的运动。

被设计为在操作期间将翼构造连接于地面站的缆线具体地是具有预定的弹性和断裂强度的那些缆线。出于本发明的目的，术语“牵绳”额外地旨在不仅涵盖将翼构造连接于地面站的连续的、即单件式缆线，而且还涵盖由连接于彼此（例如经由连接元件）的多个缆线区段构成的牵绳。这种连接元件可包括缆线区段附接于其的结构。结构可摩擦地接合和实质上一体（诸如铸造），或者摩擦地和形状地接合（诸如绞接、压缩、楔或螺纹连接）。

根据本发明的翼构造进一步包括系绳（bridle line）系统。系绳系统包括多个系绳，其中，至少两个系绳具有连接于翼构造的端部，且至少一个系绳具有连接于牵绳的端部。出于本发明的目的，借助于连接元件连接的、具有预定的弹性和断裂强度的任意缆线或缆线区段均可被考虑作为“系绳”，如已经关于牵绳陈述的那样。通过分配牵绳在翼构造上的牵曳力，系绳减少了对翼构造的稳定性的需求。

根据本发明的翼构造的特征在于系绳系统在操作期间可脱离地联接到牵绳。出于本发明的目的，“可脱离地”具体地意味着，连接于牵绳的系绳系统的至少一个端部被连接于牵绳，使得这种连接能够由预定机构以计划的方式断开。如果连接于牵绳的系绳系统的至少一个端部从牵绳脱离，即分离，则不再由系绳系统将力引入牵绳内，且能够使系绳系统的至少一个分离的端部相对于其连接到的牵绳的区段运动。

这是有利的，具体地，原因在于其使翼构造能够在降落时通过收绕牵绳而被牵拉至捕捉装置内，而不必考虑系绳系统。如果系绳系统未与牵绳分离，则如下问题将出现：将只可能将牵绳缠绕于卷筒上直到在牵绳和系绳之间的连接点，因为否则，在系绳上的张力将变得过大。另一方面，在牵绳和系绳系统之间的连接点接近卷筒时已经捕捉翼构造的捕捉装置将必须对应地长以便桥接在连接点和翼构造之间的距离，或者对应地大以便提供用于系绳系统的空间，这与相当大的额外设计复杂度相关联。这些缺点通过本发明克服，其中，牵绳和系绳系统之间的连接被设计为可脱离的，使得下文中被称为“捕捉缆线”的位于连接点和翼构造之间的牵绳的区段能够被缠绕于卷筒上。

牵绳优选地具有附接于牵绳的第一套筒。此外，系绳系统优选地具有第二套筒，至少一个系绳连接于该第二套筒。在操作中，捕捉缆线穿过第二套筒，且第一套筒和第二套筒被设计为形成可脱离的形状配合或传力配合。在第一套筒和第二套筒已经形成形状配合或传力配合时，系绳系统被牢固地连接于牵绳，使得牵引力能够经由系绳系统被引入牵绳内。如果第一套筒和第二套筒已经彼此分离，则捕捉缆线能够延伸通过第二套筒，使得系绳系统在牵绳的缠紧期间不必须被缠绕于卷筒上。套筒彼此的分离是可逆的，即，分离的套筒被设计为借助于预定机构再次彼此形成形状配合或传力配合。

第二套筒优选地具有至少一个夹持本体。当其处于第一位置时，夹持本体接合于第一套筒的凹部内。第二套筒优选地额外地包括可释放的锁定系统，其被设计为在第一状态中将至少一个夹持本体固定在第一位置中，且在第二状态中，促进至少一个夹持本体运动至第二位置内，其中，至少一个夹持本体不接合于第一套筒的凹部内。

至少一个系绳优选地连接于链接于第二套筒的元件。链接的元件使系绳在翼构造的捕捉期间能够远离捕捉缆线通过其延伸的区域倾斜，使得捕捉缆线的进一步卷绕不受负面影响。

根据本发明的风力设施包括上文描述的能够飞行的、能够由风驱动的翼构造和由牵绳将翼构造连接于其的地面站。风力设施还具有缆线棘轮致动装置，牵绳在操作期间穿过该装置，并且其被设计为当第二套筒采取相对于缆线棘轮致动装置的预定位置时释放所述第二套筒的锁定。

如果牵绳穿过缆线棘轮致动装置，则第二套筒被牵拉到缆线棘轮致动装置内，其中，缆线棘轮致动装置被设计成使得当第二套筒被牵拉到缆线棘轮致动装置内时释放第二套筒的锁定。锁定的释放引起第二套筒保持在缆线棘轮致动装置中，同时第一套筒被拉出第二套筒，从而使捕捉缆线能够被拉入。

当第二套筒被拉入缆线棘轮致动装置内时，优选地使在第一状态中将至少一个夹持本体固定在第一位置中的第二套筒的锁定元件从第一位置运动到第二位置，优选地对抗弹性元件的力，从而使至少一个夹持本体能够运动至第二位置内。如果夹持本体处于第二位置中，则第一套筒和第二套筒彼此分离，从而使第一套筒能够被拉出第二套筒，同时第二套筒保持处于缆线棘轮致动装置中。

缆线棘轮致动装置优选地被整合于捕捉装置内，其具有至少一个捕捉棘轮，其被安装成使得其能够旋转。翼构造优选地具有带有至少一个凹部的捕捉元件，且该至少一个捕捉棘轮和至少一个凹部被成形为使得当至少一个捕捉棘轮的突出部接合于至少一个凹部内时，翼构造可脱离地附接于捕捉装置。捕捉缆线优选地附接于捕捉元件，使得当捕捉缆线被拉入时，捕捉元件被推至捕捉装置上直到至少一个捕捉棘轮。

至少一个捕捉棘轮的突出部接合于其内的捕捉元件中的凹部优选地由附接于捕捉漏斗（funnel）的捕捉环形成。捕捉漏斗优选地具有圆锥形凹部，其面向捕捉环的开口大于捕捉环的内径。因此，捕捉环的内部边缘连同捕捉漏斗（其在环侧上具有大于捕捉环的内径）在捕捉元件中形成凹部，突出部能够接合于其内，即，至少一个捕捉棘轮的突出部在接合状态中与捕捉环接触。

捕捉环的区域优选地延伸到圆锥形凹部内，且接合于凹部内的至少一个捕捉棘轮的突出部被成形为使得如果翼构造可脱离地附接于捕捉装置，则其具有面向捕捉环的表面，其平行于延伸至圆锥形凹部内的捕捉环的区域延伸。连同至少一个捕捉棘轮的对应地选定的安装轴线，在来自表面的任意期望点的包括垂直力和切向力（来自摩擦）的合力指向安装轴线上或者向内，即沿捕捉装置的中心的方向，经过后者的情形中，捕捉装置和捕捉元件之间的连接是自维持的。

圆锥形凹部优选地具有内部区域，其在圆锥形凹部沿牵绳方向运动时，迫使至少一个捕捉棘轮的突出部径向向内或沿圆锥形凹部的中心的方向运动。通过拉出捕捉元件，能够因此使至少一个捕捉棘轮脱离其于至少一个凹部内的接合。这是有利的，具体地，原因在于因此不必须通过连接于至少一个捕捉棘轮的致动器按压捕捉棘轮，而是代替地，致动器仅额外地必须被设计为将至少一个捕捉棘轮保持在其打开位置中，从而使对致动器的需求能够减少。

在另一有利实施例中，缆线棘轮致动装置被整合于捕捉装置内，其代替接合于翼构造上的凹部内的捕捉棘轮，具有一个或多个爪，其形状和大小适合于从外侧沿高度方向或长度方向环绕翼的全部或部分。优选地，这些爪中的每一个均具有至少两个臂，所述臂以活节连接方式彼此相对地安装。爪被设计成使得当其遭遇翼构造时自动环绕该翼构造。为此目的，可在每个爪上设置一个或多个捕捉带，借助于该捕捉带，到来的翼构造的力被引导向爪的臂内，从而引起后者关闭，且因此将翼构造以可脱离方式附接于捕捉装置上。可借助于沿开口方向作用的弹簧张紧爪的臂，这确保当翼构造离开爪时，爪由于捕捉带中力的缺乏再次打开。替代借助于弹簧和带致动或额外地，也可以通过一个或多个驱动件打开和关闭爪。

优选地，多个爪中的每一个均具有链接到爪的基底的至少两个臂。在每种情形中，爪的至少两个臂优选地在其自由端部处连接于捕捉带，其被设计为由到来的翼构造张紧，以及使臂的自由端部朝向彼此运动。优选地，一个或多个爪中的每一个均具有一个或多个有恢复力的弹性元件，其被设计为向至少一个臂提供扭矩。

优选地，一个或多个爪中的每一个均具有至少一个驱动件，其被设计向至少一个臂提供扭矩。优选地，至少一个爪的至少一个臂具有至少一个突出部，且翼构造具有至少一个对应凹部，并且当翼构造由爪保持时，该突出部接合于该凹部内。优选地，一个或多个爪中的每一个均在至少一个臂的表面区域上具有弹性、柔性材料。

爪的臂优选地在内侧上具有元件，在关闭状态中，所述元件在大面积上触碰被（部分）环绕的翼。出于该目的，元件可在翼形状上紧密地塑造（model），和/或由软的、柔韧材料构成。

除下文所描述的捕捉元件的跟踪系统（tracking system）之外，可以使一个或多个爪优选地额外地以被驱动方式围绕不平行于第一轴线或第二轴线的第三轴线旋转。以这种方式，其能够与进入的翼甚至更好地对齐。

在又一有利实施例中，捕捉装置包括支撑元件，其具有塑性支撑区（在下文中被称为捕捉垫），其由柔性包络件和可浇注的或可流动的填料构成。填料可由流体（例如，空气、水、油）或粒状材料（例如，粉末、砂、颗粒、EPS珠）或者这种物质的混合物构成。

这使得能够由到来的翼构造使捕捉垫塑性地变形，使得翼和捕捉元件形成可脱离的、基本上形状配合。通过牵拉牵绳，翼构造能够被拉入捕捉垫内且因此在捕捉垫处被停止。

在有利实施例中，牵拉缆线穿过捕捉垫中的开口。

在有利实施例中，捕捉垫设有通向周围环境的一个或多个开口，环境空气能够通过该开口，但是例如其它填充材料/流体不能够通过该开口。应当以数量和大小选择这个开口或这些开口，使得仅用期望的阻尼（damping）促进捕捉垫的变形。这使得能够从翼与捕捉垫接触的时间开始调整翼的制动行为，且因此控制翼构造上的加速力。在另一有利实施例中，在捕捉垫中提供弹性元件，其在没有翼构造时增大垫体积，且针对下一降落操作再次吸入环境空气。

在又一有利实施例中，出于控制翼构造上的加速力的目的，捕捉垫被分成多个腔室，其借助于连接孔或通道连接，所述连接孔或通道被设计成使得垫填料能够在腔室之间以节流方式流动。应当以大小并可选地以长度选择腔室之间的开口/通道，使得仅用期望的阻尼促进捕捉垫的变形。在又一有利实施例中，腔室中的至少一个由容器形成，所述容器不位于捕捉垫中，但经由通道或管线（line）连接于捕捉垫，并且其中，阻尼元件（例如，摩擦本体、流体阻尼器）确保捕捉垫的期望的阻尼行为，和/或弹簧元件（例如，金属弹簧、气体体积）确保取决于瞬时捕捉垫体积的反压力（counterpressure）。除阻尼性质之外，弹簧元件也使得垫能够具有弹性性质。因此，对接的翼和捕捉垫之间的连接设有弹性，其能够例如减少翼结构上的力。

在又一有利实施例中，出于相同的目的，通过弹性材料和/或填料的使用，例如通过弹性填充材料的混合物的使用，包络件设有弹性性质。

在又一有利实施例中，捕捉垫置放在过压下以便因此增大变形刚度，且因此减少到来的翼构造由于相同的冲击力沉陷的深度。

在又一有利实施例中，捕捉垫置放在减少的压力下以便因此增大其塑性，且因此改善翼构造和捕捉垫之间的形状配合。

风力设施优选地具有桅杆。桅杆具有：第一端部，其连接于地面站；和第二端部，缆线棘轮致动装置连接于该第二端部。桅杆优选地可伸缩，使得其能够在翼构造的发射和降落期间以延伸状态操作，且在发射和降落之间以收缩状态操作。

桅杆优选地具有跟踪系统，缆线棘轮致动装置布置于其上。跟踪系统优选地将缆线棘轮致动装置连接至桅杆，使得其能够以被驱动方式围绕两个轴线枢转。出于本发明的目的，特征“能够以被驱动方式枢转”旨在具体地涵盖能够枢转的安装，其中，能够借助于驱动件使安装的部件在各种位置之间运动。例如，跟踪系统的第一元件能够被安装成使得其能够围绕桅杆的纵轴线旋转，其中，跟踪系统具有第一驱动件，其被设计为使第一元件相对于桅杆围绕桅杆的纵轴线旋转。进一步地，跟踪系统的第二元件的一个端部能够被安装在第一元件上，使得其能够旋转，例如围绕与桅杆的纵轴线成直角的轴线。跟踪系统可具有第二驱动件，其被设计为使第二元件相对于第一元件对齐。第二元件可在其另一端部处具有缆线棘轮致动装置，使得缆线棘轮致动装置在驱动件的对应触发的情形中跟踪（track）牵绳的运动，且能够与缆线对齐。

跟踪系统优选地包括一个或多个传感器，其中，每个传感器均被设计为确定牵绳距传感器的距离和/或牵绳在传感器前方的侧向位置。传感器可以进一步被设计为确定牵绳与参考平面的交叉点的位置。参考平面能够例如平行于穿过缆线棘轮致动装置的平面，缆线棘轮致动装置的纵轴线垂直于所述平面。传感器能够例如是声学或光学传感器，具体地是超声传感器。

跟踪系统优选地包括控制装置，其被设计为基于来自传感器的信息控制跟踪系统的驱动件，使得缆线棘轮致动装置跟踪牵绳的运动。

桅杆优选地连接于地面站，使得其能够围绕至少一个轴线，优选地围绕两个轴线枢转。例如，桅杆的一个端部能够安装在地面站上，使得其能够旋转，优选地围绕水平轴线和竖直轴线旋转。能够提供两个驱动件以使桅杆的第二端部对齐。

根据本发明的用于跟踪用于能够飞行的、能够由风驱动的翼构造的缆线棘轮致动装置的系统包括：第一装置，其能够围绕第一轴线以被驱动方式枢转；和第二装置，其布置在第一可枢转装置上。能够使第二装置相对于第一装置围绕第二轴线以被驱动方式枢转，其中，第一轴线和第二轴线不相同。进一步地，根据本发明的系统包括缆线棘轮致动装置，其布置在第二装置上，且牵绳穿过该缆线棘轮致动装置。进一步地，根据本发明的系统包括传感器装置，其布置在第二装置上，且其被设计为确定关于牵绳的位置的信息，具体地关于牵绳与参考平面的交叉点的信息。根据本发明的系统进一步包括控制装置，其被设计为基于来自传感器装置的信息控制第一装置和第二装置的驱动件，使得缆线棘轮致动装置运动以跟踪牵绳的运动。

第一装置或第二装置优选地具有偏转辊，牵绳在其上通过。传感器装置优选地包括一个或多个光学和/或声学传感器，诸如例如，激光测量仪器、摄像机或超声传感器。

如上所述，用于跟踪用于能够飞行的、能够由风驱动的翼构造的缆线棘轮致动装置的系统可以是风力设施的一部分，其包括具有牵绳的能够飞行的、能够由风驱动的翼构造，其中，牵绳被设计为在操作期间将翼构造连接于地面站，并且其中，牵绳的一个端部附接于翼构造。

如上所述，风力设施优选地具有地面站和桅杆，其中，桅杆的第一端部连接于地面站，并且用于跟踪缆线棘轮致动装置的系统连接于桅杆的第二端部。桅杆优选地连接于地面站，使得其能够围绕至少一个轴线以被驱动方式枢转。桅杆进一步优选地是可伸缩桅杆。

如上所述，缆线棘轮致动装置优选地整合于捕捉装置内，牵绳穿过所述捕捉装置，且其优选地具有至少一个捕捉棘轮，其被安装使得其能够旋转。此外，翼构造优选地具有带有至少一个凹部的捕捉装置，且至少一个捕捉棘轮和至少一个凹部被成形为使得当至少一个捕捉棘轮的突出部接合于至少一个凹部内时，翼构造以可脱离方式附接于捕捉装置。

附图说明

图1示出风力设施的优选实施例的示意性、说明性表示。

图2示出用于跟踪缆线棘轮致动装置的系统的优选实施例的元件的示意性横截面视图。

图3示出用于跟踪缆线棘轮致动装置的系统的优选实施例的元件的示意性透视图。

图4到6示出缆线棘轮的分离过程和翼构造的联接过程的示意性局部剖视图。

图7示出缆线棘轮致动装置的优选实施例中的缆线棘轮的优选实施例的示意性透视剖视图。

图8示出捕捉装置和捕捉元件的优选实施例的元件的示意性透视剖视图。

图9示出捕捉装置的优选实施例的元件的示意性透视剖视图。

图10示出用于跟踪缆线棘轮致动装置的系统的优选实施例的元件的示意性透视图。

图11示出捕捉系统的示意性透视图。

图12和13示出捕捉系统的爪的示意性横截面视图。

图14示出在翼构造到达之前和之后的状态中带有捕捉垫的捕捉装置的优选实施例的示意性横截面视图。

具体实施方式

图1示出风力设施的优选实施例的示意性、说明性表示。在图1中示出的风力设施包括：地面站10；桅杆20，其链接到地面站且被安装成使得其能够旋转；能够飞行的、能够由风驱动的翼构造30；牵绳40，其经由桅杆20将翼构造30连接于地面站10；和两个控制缆线50，其从地面站10直接延伸至翼构造30并附接于翼构造30。

在发射操作的开端（飞行路径60的开端），翼构造30对接在桅杆20上，且使桅杆20围绕竖直轴线枢转。一旦翼构造30已充分升高以能够以稳定方式飞行，就使其从桅杆20断开对接。在断开对接之后，桅杆20的旋转继续，且牵绳40被进一步放出直到系绳71、72绷紧为止。

绷紧的系绳71、72借助于下文所描述的具有缆线棘轮70的缆线棘轮致动装置（未在图1中示出）联接到牵绳40。当翼构造30具有充分的高度和缆线长度时，使其进入8字形飞行，即，翼构造30的飞行路径描绘水平的“8”字。当翼构造30处于8字形飞行时，使桅杆20的旋转停止，且使桅杆20进入固定的角度位置。

降落操作类似地以相对方式发生。翼构造30借助于牵绳40被拉入，且最终离开8字形飞行进入围绕地面站10的飞行路径，并且其中，桅杆20连同翼构造30一起旋转。在桅杆20的旋转期间进一步牵拉牵绳40。当缆线棘轮70到达缆线棘轮致动装置时，使系绳71、72从牵绳40分离，使得能够在没有被系绳71、72干扰的情况下进一步拉入牵绳40。

参考图2更详细地解释跟踪系统的结构和功能，图2示出用于跟踪缆线棘轮致动装置的系统的优选实施例的元件的示意性横截面视图。出于磨损的原因和为了确保缆线棘轮70的无摩擦联接和分离操作，为了避免延伸和张紧的牵绳40与静止部件的接触，安装在桅杆20上的跟踪系统能够以无接触方式使缆线棘轮致动装置运动，以跟随牵绳40或捕捉缆线73（牵绳在缆线棘轮70和翼构造30之间的区段）的运动，且使缆线棘轮致动装置相对于牵绳40对齐。

跟踪系统包括杠杆80，其能够以被驱动方式枢转，其具有平行于桅杆20的纵轴线布置的第一区段。如图2中所示，杠杆80的第一区段安装在桅杆20上，使得其能够围绕其纵轴线旋转。牵绳40穿过杠杆80的第一区段。杠杆80进一步包括第二区段，其相对于第一区段倾斜，且能够围绕第一区段的纵轴线枢转。杠杆80的第二区段具有端部，偏转辊81安装在其上。偏转辊旋转轴线82延伸通过第一杠杆80的第二区段的端部区域，且相对于第二区段的纵轴线成直角地对齐。

能够以被驱动方式枢转的又一杠杆83链接于杠杆80的第二区段。杠杆83包括：第一区段，其链接到杠杆80；和第二区段，其相对于第一区段的纵轴线倾斜。牵绳40穿过第二区段。在第二区段的端部处，其中，牵绳40离开杠杆83，布置缆线棘轮致动装置84。如图2中所示，离开杠杆83的牵绳40穿过缆线棘轮致动装置84。

结合图3更详细地解释缆线棘轮致动装置84的跟踪和对齐的控制，图3示出用于跟踪缆线棘轮致动装置的系统的优选实施例的元件的示意性透视图。图3中所示的跟踪系统包括五个传感器90，例如超声传感器，其被布置成围绕捕捉缆线73。传感器90整合于图2中示出的可枢转杠杆83内，其未在图3中示出以便简化传感器90的布置的描绘。传感器90围绕捕捉缆线73沿周向方向以等距离布置，且生成指示捕捉缆线73和相应的传感器之间的分开的信号。根据这些信号，能够计算跟踪系统的实际位置或实际对齐与期望位置或期望对齐之间的偏离，且将其用于使跟踪系统的杠杆80、83枢转，使得跟踪系统将采取其期望位置和期望对齐。在期望位置和期望对齐中，牵绳40居中地穿过缆线棘轮致动装置140。

图3进一步示出捕捉装置，其具有捕捉锥体（cone）100，翼构造30与其对接。捕捉锥体100在一侧上具有狭槽101。承载偏转辊111的中间载体110从狭槽101突伸出。在操作期间，系绳71、72（未示出）连接到彼此，且在偏转辊111上通过。

结合图4到6更详细地解释对接操作的原理和中间载体110和偏转辊111的使用，图4到6示出缆线棘轮的分离过程的示意性局部剖视图。如图4中所示，偏转辊111经由中间载体110连接于载体套筒120。载体套筒120形状配合于缆线套筒130，其布置在载体套筒120中且附接于牵绳40。载体套筒120包括用于分离和联接缆线套筒130的机构，其由缆线棘轮致动装置84（下文中也被称为缆线棘轮对接件140）致动。如果如图5中所示，载体套筒120被拉入缆线棘轮对接件140内，则缆线棘轮对接件140使缆线套筒130与载体套筒120分离，使得中间载体110从牵绳40分离。作为分离的结果，系绳丧失张力，且中间载体110向下倾斜远离。

通过进一步拉入捕捉缆线，翼构造30的捕捉元件被拉至捕捉锥体100上直到捕捉棘轮150为止，其中捕捉棘轮150安装在捕捉锥体100上，使得其能够旋转，且如图6中所示，接合于捕捉元件中的凹部160内，且翼构造30被固定到捕捉装置。尽管图4到6中仅示出一个捕捉棘轮150，但是显然如图3中所示，能够使用多个捕捉棘轮。

结合图7更详细地描述用于分离和联接缆线套筒130的机构，图7示出在缆线棘轮对接件140的优选实施例中的缆线棘轮的优选实施例的示意性透视剖视图。图7中示出的缆线棘轮由带有连接点170的载体套筒120和主要夹持本体171组成，其中系绳直接地或借助于一个或多个其它力传输部件连接于连接点170，其中力传输部件诸如例如中间载体110，主要夹持本体171，例如球分布在载体套筒120的周边上，且安装在载体套筒120中，使得能够使其沿径向方向运动。取决于轴向位置，限制或释放主要夹持本体171向外径向运动范围的外部套筒172以能够轴向运动的方式安置在载体套筒120上。

进一步地，取决于轴向位置，限制或释放主要夹持本体171向内径向运动范围的内部套筒173安置在载体套筒120中。

外部套筒172的限制内侧表面和内部套筒173的限制外侧表面的简单径向分隔小于主要夹持本体171的径向尺寸，即小于例如球直径，使得外部套筒172和内部套筒173不能够同时在主要夹持本体171的运动区域前方滑动。

缆线套筒130牢固地沿轴向缆线方向安置在连续牵绳40上。其在外侧设有一个或多个凹部174，使得当主要夹持本体171处于外部套筒122内侧的径向位置（位置A，在图7中示出）时，主要夹持本体171能够接合在缆线套筒130中，且因此防止其沿轴向方向离开载体套筒120，且当其处于内部套筒173外侧的径向位置（位置B，未在图7中示出）时，使用于载体套筒120的缆线套筒130的轴向路径畅通。

在位置A中，主要夹持本体171保持带有主要缆线40的缆线套筒130处于带有系绳缆线的载体套筒120中。系绳因此联接到牵绳40。所述凹部174有利地是周向凹槽。这导致缆线套筒130的旋转位置对于主要夹持本体171在载体套筒120的周边上的位置不起作用。

缆线棘轮对接件140具有贯通开口，其足够大以允许牵绳40、缆线套筒130和可选地载体套筒120的一部分通过，但是在其形成到外部套筒152的形状配合或传力配合，从而确保当缆线棘轮被牵拉通过外部套筒172时外部套筒172被推压的同时，缆线棘轮对接件140位于将发生分离的位置处。主要夹持本体171在载体套筒120中的径向路径因此畅通地通向外侧。

缆线棘轮对接件140设有凹部175，使得当主要夹持本体171处于内部套筒173外侧的径向位置（位置B，未在图7中示出）时，其能够接合于缆线棘轮对接件140内，且因此防止载体套筒120沿轴向方向离开缆线棘轮对接件140，且如果其处于外部套筒172内侧的径向位置（位置A，在图7中示出），则使用于缆线棘轮对接件140的载体套筒120的轴向路径畅通。所述凹部175有利地是周向凹槽。这导致缆线棘轮对接件140的旋转位置对于主要夹持本体171在载体套筒120的周边上的位置不起作用。在位置B中，主要夹持本体171保持带有系绳缆线的载体套筒120处于缆线棘轮对接件140中。系绳因此联接到缆线棘轮对接件140。相比之下，缆线套筒130相对缆线棘轮对接件140和载体套筒120被轴向地释放。

在有利实施例中，为了保持内部套筒123和外部套筒172两者可靠地处于主要夹持本体171的运动区域前方，在每种情形中提供一个或多个弹簧176和177，其在每种情形中在主要夹持本体171的运动区域前方推动/牵拉或保持内部套筒173和外部套筒172。

当缆线棘轮栓锁于缆线棘轮对接件140内时，如果系绳处于载荷下，则存在缆线套筒130在内部套筒173尚未到达一定轴向位置的情况下离开载体套筒120的风险，所述轴向位置阻塞了主要夹持本体171向内侧的运动范围。因此，主要夹持本体171将不被迫进入位置B，且载体套筒120将因此也不锁定在缆线棘轮对接件140中。在该情形中，牵绳40的牵引力已经从系绳分离，使得由外部套筒172上的弹簧176支撑的系绳能够再次将缆线棘轮的其余部分拉出缆线棘轮对接件140。为了对抗该作用，提供一个或多个次级夹持本体176，例如分布在内部套筒173的周边上且安装在内部套筒173中使得其能够沿径向方向运动的球。次级夹持本体178的径向大小，即例如，球直径大于内部套筒173的简单的壁厚度。次级夹持本体178的运动范围由载体套筒120的内部局限于外侧。载体套筒120在内侧上设有一个或多个凹部179，使得当内部套筒173处于其中主要夹持本体171的运动范围关于内侧被阻塞的轴向位置中时，一个或多个凹部179仅在一定程度上使次级夹持本体178的运动范围关于外侧畅通。所述凹部179有利地是周向凹槽。这导致载体套筒120的旋转位置对于次级夹持本体178在内部套筒173的周边上的位置不起作用。

缆线套筒130进一步设有凹部180，使得当次级夹持本体178处于载体套筒120内侧远离其（多个）凹部的径向位置时，次级夹持本体178能够接合于缆线套筒130内且防止其沿轴向方向离开内部套筒173，且当次级夹持本体178处于载体套筒120中的凹部179内侧的径向位置中时，使缆线套筒130相对内部套筒173的轴向路径畅通。缆线套筒130中的所述凹部180有利地是周向凹槽。这导致缆线套筒130的旋转位置对于次级夹持本体178在内部套筒173的周边上的位置不起作用。

该布置防止缆线套筒130离开内部套筒173且因此缆线棘轮的其余部分直到内部套筒173已到达抵靠载体套筒120的轴向位置为止，在该位置中，限制主要夹持本体171向内侧的运动范围。牵绳40从系绳缆线的分开因此不可避免地仅当系绳附接于缆线棘轮对接件140时发生。

当缆线棘轮从缆线棘轮对接件140解除栓锁时，如果系绳处于载荷下，则存在缆线棘轮在外部套筒172尚未到达一定轴向位置的情况下离开缆线棘轮对接件140的风险，其中所述位置阻塞主要夹持本体171向外侧的运动范围。因此，主要夹持本体171将不被迫进入位置A，且缆线套筒130也将因此不被锁定在载体套筒120中。在该情形中，缆线棘轮甚至可以在牵绳40已联接于系绳之前从缆线棘轮对接件140分离，使得系绳可在离开缆线棘轮对接件140之后再次从牵绳40脱离。为了对抗该作用，提供一个或多个次级夹持本体181，例如分布在外部套筒172的周边上，且安装在外部套筒172中使得其能够沿径向方向运动的球。次级夹持本体181的径向大小，即例如，球直径大于外部套筒172的简单的壁厚度。次级夹持本体181的运动范围由缆线棘轮对接件140的内侧限制于外侧。载体套筒120在外侧上设有一个或多个凹部182，使得在其中主要夹持本体171的运动范围关于外侧阻塞的外部套筒172的轴向位置中，次级夹持本体181的运动范围仅在一定程度上关于内侧畅通。所述凹部182有利地是周向凹槽。这导致载体套筒120的旋转位置对于次级夹持本体在外部套筒172的周边上的位置不起作用。

缆线棘轮对接件140进一步设有凹部183，使得当次级夹持本体181处于载体套筒120外侧远离（多个）凹部的径向位置时，次级夹持本体181能够接合于缆线棘轮对接件140内，且因此防止外部套筒172沿轴向方向离开缆线棘轮对接件140，且如果次级夹持本体181处于载体套筒120中的凹部182内侧的径向位置时，使外部套筒172相对缆线棘轮对接件140的轴向路径畅通。缆线棘轮对接件140中的所述凹部183有利地是周向凹槽。这导致缆线棘轮对接件140的旋转位置对于次级夹持本体在外部套筒172的周边上的位置不起作用。

这种布置防止外部套筒172且因此缆线棘轮的其余部分离开缆线棘轮对接件140直到外部套筒172已经到达抵靠载体套筒120的轴向位置为止，其中，在该位置中，限制主要夹持本体171向外侧的运动范围。因此，仅当牵绳40附接于系绳时不可避免地发生系绳从缆线棘轮对接件140的分开。

因为，在翼构造30的断开对接期间，捕捉缆线73中的力从系绳承担翼的力的时刻开始同时下降，问题在于，缆线套筒130可以不进一步被拉入缆线棘轮内，并且代替地，系绳将力引入缆线棘轮对接件140内。为了对抗该作用，将可能通过将捕捉缆线73在左手系绳和右手系绳之间附接于连接绳，以确保系绳和捕捉缆线73同时保持处于张力下，而不论翼构造30的瞬时迎角如何。然而，取决于翼的设计和形状，例如如果在翼构造30的中心中左手系绳和右手系绳之间的连接绳不位于足够坚固的结构中，则这会是不可能的。另一解决方案将在缆线棘轮断开对接的时刻，使翼构造30进入保持捕捉缆线73处于张力下的迎角。然而，在翼构造30带有系绳的情形中，翼结构不足够坚固以能够仅仅经由中央捕捉缆线73来耗散全部载荷。在大的载荷下，即，在发电模式中，因此必须防止捕捉缆线73中的载荷超过某一比例的总缆线载荷。这意味着，在操作中使用的翼构造30的每个迎角下，捕捉缆线73均必须大致无载荷，然而，在该问题解决方案中，在缆线棘轮断开对接的时刻，不应当将其置放在载荷下。在该解决方案中，必须因此在该时刻采取所有操作迎角之外的迎角，这可在关键的发射操作期间导致不稳定性或丧失控制。

为了克服这一点，捕捉缆线73或其一部分可以是弹性的。弹性恢复力应当被选定为足够小，使得其在操作中使用的翼构造30的任意期望的迎角下不将任何不许可地大的载荷引入捕捉缆线73在翼构造30处的连结部内，即，捕捉缆线伸展，即，不从系绳带走不许可地大的比例的载荷且经由捕捉缆线73传递，但是弹性恢复力被选定为足够大，使得其在所有迎角下在断开对接操作期间能够可靠地将缆线套筒130拉入缆线棘轮内且对抗其弹簧力将缆线棘轮的内部套筒173带至使主要夹持本体171的运动范围关于内侧畅通的位置，且在该过程中发生对应捕捉缆线伸展。在下文中，该力将被称为力S。

在有利实施例中，在某一捕捉缆线载荷之上限制（block）捕捉缆线73的弹性。该载荷水平高于力S，但是低于贯穿发射或降落操作翼构造30施加在捕捉缆线73上的载荷。以此方式，在发射/降落操作期间，翼构造30不在弹性捕捉缆线73上操作（除了缆线中固有的自然的、轻微的弹性），这能够导致不期望的振动和丧失可控性。在发射期间，仅当已经将足够的载荷从捕捉缆线73传递到相对地无弹性的系绳时，弹性才以这种方式作用，或者在降落期间，直到已将足够的载荷从系绳传递到捕捉缆线73为止，弹性才以这种方式起作用。限制应当仅在捕捉缆线73的长度的这种伸长的情形中出现，使得捕捉缆线73的限制不贯穿在操作中所利用的翼构造30的迎角的范围出现。

在有利实施例中，弹性由一个或多个橡胶缆线或其它弹性元件实现，其嵌入捕捉缆线73内或者平行地附接于捕捉缆线73，且在未张紧状态中短于其在捕捉缆线73中的连接区域。如果带有嵌入/附接的弹性元件的区域通过其延伸被张紧，则捕捉缆线73本身能够用于限制弹性。

图8示出捕捉装置和捕捉元件的优选实施例的元件的示意性透视剖视图。捕捉装置被成形为圆锥形，以沿翼构造30的方向形成捕捉锥体100。翼构造30具有捕捉元件，其包括捕捉漏斗189和捕捉环190。后者形成周向凹部160，捕捉棘轮150的突出部接合于其内。除了圆锥形表面之外，一方面捕捉锥体100且另一方面捕捉漏斗189和捕捉环190也具有圆筒形表面191，其在不增加或减少游隙的情况下，或在不减少系统适应围绕横向于捕捉锥体100的主轴线的轴线的力矩的能力的情况下，促进翼构造30在捕捉锥体100上的轴向运动。

此外，固定的或压力可调整的摩擦表面和/或弹性元件一方面可设在捕捉锥体100的圆锥形、圆筒形或面表面之间，且另一方面可设在捕捉漏斗189和捕捉环190之间，从而确保翼构造30抵靠捕捉锥体100的固定的或可调整的旋转阻尼/弹性。替代性地或额外地，翼构造30至捕捉装置的旋转地固定联接可以通过沿围绕一方面捕捉锥体100和另一方面捕捉漏斗189和捕捉环190之间的主轴线的旋转方向的形状配合或传力配合提供。这通过捕捉锥体100相对地面站的旋转阻尼、弹性或驱动允许翼构造30在联接状态中的旋转阻尼、弹性或驱动。

在对接状态中，被驱动的、阻尼的或弹性的元件能够直接地或经由力传输部件间接地同样地接合在捕捉漏斗189和捕捉环190或连接于翼构造30的其它部分中，以便促进翼构造30在对接状态中的旋转阻尼、弹性或驱动。

捕捉缆线73穿过捕捉锥体100且附接在捕捉漏斗189中。每一个均包括捕捉棘轮150、固持磁体192、吸引板193、吸引板杠杆194、主要复位弹簧195和吸引板复位弹簧196的一个或多个棘轮机构以环形方式围绕捕捉锥体100布置。

捕捉棘轮150安装在位置197处，使得其能够旋转。此外，其具有自维持的形状，即，由翼构造30沿脱离方向施加的力被转换成沿闭合方向，即向外的围绕棘轮安装轴线的力矩。出于该目的，捕捉棘轮150的有效表面成角度，使得包括来自表面的任何期望位置的垂直力和切向力（来自摩擦）的合力被引导至棘轮安装位置197上，或者在内侧上经过其。在有利实施例中，具体地如果摩擦力是未知的，则棘轮表面成角度，使得即使来自表面的任意期望位置的仅垂直力也被引导至棘轮安装位置197上或在内侧上经过其。

代替在解除栓锁操作期间借助于局部安置的致动器（例如，提升磁体）对抗大的闭合力矩按压捕捉棘轮150，其和由捕捉漏斗189和捕捉环190形成的凹部160被成形为使得捕捉棘轮150首先通过借助于捕捉缆线73进一步牵拉翼构造30而被按压，即，在捕捉锥体100中被径向向内按压。在该位置中，其能够由固持磁体192保持，直到翼构造30已经离开捕捉棘轮150的接合区域为止。在固持磁体192已经关断之后，由主要复位弹簧195使捕捉棘轮150返回其开始位置。

为了使固持磁体192不过早地限制捕捉棘轮150关于内侧的运动范围，或者固持磁体192在捕捉棘轮150到达其提议的运动范围的内部限制之前变得完全有效（即，被其吸引板193触碰），提供吸引板杠杆194，其连接于吸引板193且将磁体的固持力传递到捕捉棘轮150，但是允许捕捉棘轮150抵靠主要复位弹簧195且额外地抵靠吸引板复位弹簧196进一步按压（在捕捉锥体中径向向内）。因此，能够通过捕捉漏斗189的进一步牵拉执行的捕捉棘轮150的运动的限制，与吸引板193精确地到达固持磁体192的位置处无关。这是重要的，因为通过翼构造30与其捕捉环190精确定位捕捉棘轮150极其困难，且将需要紧密的制造容差以及还有紧密的控制容差两者。上文所描述的解决方案使翼构造30能够被牵拉远至停止，但是在该点之前固持磁体192已经由吸引板193触碰，且因此完全有效，且因此确保了捕捉棘轮150在分离操作期间可靠地保持打开。既不存在固持磁体192不由吸引板193完全地到达且因此仅能够应用其固持力的一部分的风险，也不存在由固持磁体192使捕捉棘轮150停止其运动或者捕捉棘轮150或固持磁体192被加载到不许可地大的程度的风险。

图9示出捕捉装置的优选实施例的元件的示意性透视剖视图。由于系绳不在捕捉漏斗189内侧连接于翼构造30，因此如上所述，这些不直接附接于载体套筒120，而是代替地经由窄中间载体110和可枢转单轴连结件200（其枢转安装点在翼构造30的对接操作之前放置到捕捉锥体100内侧）附接。一旦系绳和因此连结件200变得没有力，中间载体110连同系绳一起就能够通过捕捉锥体100中的径向狭槽101倾斜到一侧。

为了中间载体110和狭槽101彼此相对地放置，必须正确地限定连结件200相对于捕捉锥体100的旋转位置。为此，在捕捉锥体100内侧设置两个螺旋地延伸的边缘201，且在连结件200上设置推杆202，其在插入捕捉锥体100的期间沿边缘滑动，并使连结件200旋转到正确位置内。为了实现中间载体110从捕捉锥体100可靠地倾斜离开，可弹簧加载连结件200。这有利地通过弹簧力实现，其中弹簧力足够小，使得在操作期间出现的系绳中的载荷下，中间载体110不倾斜离开缆线轴线。因此，在连结件200中避免了由于不同的缆线载荷水平引起的倾斜离开/进入振动。替代性地或额外地，能够使捕捉缆线73穿过连结件200，使得一旦捕捉缆线73处于张力下且系绳中的张力足够小，其就能够使连结件200倾斜至少一定距离。

图10示出用于跟踪缆线棘轮致动装置的系统的元件的示意性透视图。图10中示出的测量装置包括五个超声传感器90，其中的每一个测量其距牵绳40的分隔。根据这些信号，能够在由传感器90限制的范围内确定牵绳40的位置。连同跟踪系统的两个驱动件的换能器（transducer），能够从桅杆以无接触方式测量相对桅杆的缆线角度。进一步地，该测量能够被用于调节跟踪系统的位置。传感器90的空间测量范围由虚线示出，且能够通过对齐设在每个传感器90上的反射体210来调整。代替超声，也能够使用其它测量方法。这些可以测量牵绳40从传感器90的分隔，或者其在传感器90前方的左/右位置，或者两者，诸如例如一排激光器或摄像机。替代性地，能够采用机械的、非无接触扫描，例如通过能够使其在有或没有辊的情况下在牵绳40上延伸，并以线性方式运动或倾斜的多个杠杆。

图11示出捕捉系统的示意性、透视图，该捕捉系统连接于桅杆20，且具有被设计为保持翼构造30的两个爪300。

图12和13示出捕捉系统的爪300的示意性横截面视图。爪300包括连结件303、臂301（其包括柔性元件304）和捕捉带302。如图12和13中所示，爪300被设计为捕捉和保持到来的翼构造30。如图12和13中所示，到来的翼构造30张紧捕捉带302，从而引起它们朝向彼此牵拉臂301，且包绕翼构造30并因此将其捕获。在关闭状态中，如图13中所示，臂301部分地环绕翼构造30的轮廓，从而引起翼构造30由爪301保持。元件304具有类似于翼外形的形状，从而引起其与翼构造30紧密接触。额外地或替代性地，其可由弹性和/或非滑动材料构成，或者在翼侧上用其涂覆。臂301和元件304可被一件式地形成。

图14示出在翼构造到达之前（上）和之后（下）带有捕捉垫400的捕捉装置的实施例的示意性横截面视图。翼构造借助于牵绳40（图1）联接于地面站10，且因此被拉入捕捉装置400内，其由于可流动的填料和柔性包络件而变形。