[发明专利]一种高空气球撕裂系统及其撕裂高空气球的方法

权利要求书

1.一种高空气球撕裂系统，其特征在于，它包括高空气球本体(1)、小孔(8)、撕裂幅(2)、撕裂绳(5)、主承力绳(9)、载荷吊舱(7)、解锁装置(4)；

所述小孔(1)设置在高空气球本体(1)表面上，用于预埋撕裂绳(5)；

所述撕裂幅(2)为贴合在高空气球本体(1)外表面小孔(8)位置的材料片，用于固定撕裂绳(5)和密封小孔(8)；

所述载荷吊舱(7)用于装载高空任务设备；

所述主承力绳(9)用于连接所述高空气球本体(1)和载荷吊舱(7)；

所述解锁装置(4)设置在所述高空气球本体(1)与载荷吊舱(7)之间的主承力绳(9)上，用于使主承力绳(9)断裂并分离高空气球本体(1)和载荷吊舱(7)；

所述小孔(8)和撕裂幅(2)在高空气球本体(1)外表面分别设置两个；

所述撕裂绳(5)的一端从一个小孔穿入高空气球本体(1)并固定在所述小孔处或固定在撕裂幅(2)与高空气球本体(1)的结合处；另一端从另一个小孔穿出，沿撕裂幅(2)与高空气球本体(1)结合处的上端引出、最后固定在载荷吊舱(7)上；

所述撕裂幅(2)与高空气球本体(1)表面的结合力小于高空气球本体(1)与载荷吊舱(7)分离时撕裂绳(5)所受的拉力。

2.如权利要求1所述的高空气球撕裂系统，其特征在于，所述两个小孔沿高空气球本体(1)经向布置，撕裂绳(5)从高空气球本体(1)内部引出的孔为位于高空气球本体(1)经向上部位置的小孔；所述两块撕裂幅(5)在高空气球本体(1)表面不重合。

3.如权利要求2所述的高空气球撕裂系统，其特征在于，所述撕裂幅(5)沿高空气球本体(1)经向的贴合长度大于其沿高空气球本体(1)纬向的贴合长度，以使撕裂幅(5)在撕裂绳(5)拉力方向上较容易被撕开。

4.如权利要求3所述的高空气球撕裂系统，其特征在于，还包括设置于主承力绳(9)上的绕绳器(6)，以在系统浮升过程中收纳多余的撕裂绳(5)，避免上升过程中撕裂绳(5)与主承力绳(9)相互缠绕。

5.如权利要求4所述的高空气球撕裂系统，其特征在于，所述解锁装置(4)为选自舵机解锁装置、爆破解锁装置和机械解锁装置中的一种；解锁装置(4)具备接收解锁信号功能，根据接收到的解锁信号后启动解锁。

6.如权利要求5所述的高空气球撕裂系统，其特征在于，还包括定时器(3)，定时器(3)设置在所述高空气球本体(1)与载荷吊舱(7)之间的主承力绳(9)上，所述定时器用于在设定时间自动发出解锁指令给所述解锁装置(4)。

7.如权利要求5所述的高空气球撕裂系统，其特征在于，还包括地面站和设置于载荷吊舱(7)中的高度传感器和卫星信号模块；所述地面站实时与卫星信号模块通信，卫星信号模块根据高度传感器传输的高度信息判断系统是否达到预定高度并将高度信息传输给地面站，地面站在预定高度发送解锁指令给解锁装置(4)，实现定高解锁、分离及撕裂高空气球本体(1)。

8.如权利要求6或7所述的高空气球撕裂系统，其特征在于，所述撕裂幅(2)与高空气球本体(1)表面的贴合方式为粘合剂粘合或热压合。

9.一种撕裂高空气球的方法，它利用如权利要求8所述的高空气球撕裂系统，包括以下步骤：

S1.连接、固定系统各部分，将多余的撕裂绳(5)缠绕在绕绳器(6)上，使其自由部分的长度大于主承力绳(9)的长度，以避免系统上升过程中撕裂绳(5)受力破坏高空气球；

S2.使用充气的高空气球本体(1)将载荷吊舱(7)搭载上升到预定高度执行既定任务；

S3.任务完成后，通过定时器(3)触发和/或通过地面站在指定高度发出解锁指令，触发解锁装置(4)将载荷吊舱(7)和高空气球本体(1)分离；

S4.高空气球本体(1)和载荷吊舱(7)分离后，载荷吊舱(7)自由落体，一端与载荷吊舱(7)固定连接的撕裂绳(5)拉动并撕开撕裂幅(5)与高空气球本体(1)的结合部，从而从小孔(8)处破坏高空气球本体(1)；

S5.载荷吊舱(7)通过降落伞进行回收。

10.如权利要求9所述的撕裂高空气球的方法，其特征在于，所述步骤

S3中当定时器(3)和地面站同时发出解锁指令时，地面站发出的解锁指令优先级高于定时器(3)的触发指令。