[发明专利]一种爆破后球皮残余量恒定的气象气球及其应用

说明书

本发明涉及一种爆破后球皮残余量恒定的气象气球，由包括如下步骤的方法制备而成：将气象气球模具在混合原料中浸没，得胶膜；将所述胶膜从模具上取下，清洗后定型，硫化，干燥，即得；所述混合原料中包括胶性成分100～130份，固体成分10～20份以及油性成分10～20份。本发明提供的气象气球特别加强了硫化体系，经过特殊工艺加工而成。本发明提供的气象气球在破裂后，其残余球皮量恒定，能保障在使用套球施放时，不会对内球的举力产生干扰，当外球破裂后，内球能在此高度范围内漂浮，满足观测需求。

技术领域

本发明涉及高空气象勘测领域，具体涉及一种爆破后球皮残余量恒定的气象气球及其应用。

背景技术

气象气球是携带探空仪器进行空中气象要素(温度、湿度、风向、风力、气压等)探测的一种最便捷、经济的运载工具，广泛用于航空、航天、航海、作战和军事科研等领域，为航空兵作战、航天器飞行等军事行动和科研任务提供安全保障。

现有探空技术体制是全国120个探空站在每天07:15及19：15(部分台站01:15进行加密观测)采用单个气象气球携带探空仪灌充氢气施放升空，采集此过程中的温度、湿度、气压、风向、风速等各种气象要素。当气球升空至3万米左右，气球破裂，探测也就停止采集数据。我国现有探空业务系统在空间布局(东密西疏)、自动化程度、时间观测分辨率以及业务运行维持技术水平方面与国外先进国家存在差距，想通过提升放球站点和加密观测的方式提升高空气象观测水平在经费负担上难以承受。

选取2015年全国120个探空站08、20时观测为样本，以10hPa(25km)为漂移起始点，以该层瞬间风为漂移风，估计夏季、冬季漂移特征。整体来看，探空气球漂移覆盖范围广，飞行轨迹随高度和季节划分具有显著的规律性，5小时以上即可覆盖边境。如果气球能在空中漂移5小时以上，能够实现对于特定时间和区域的加密观测能力，大大提升高空气象探测水平。为实现气球能在空中漂移，采用套球方式进行施放，其具体施放方式如图1所示。其中，内球作为漂移球，通过计算灌充适当的氢气后，在两球之间灌充足够的氢气后由外球带动升空至预定高度，当外球破裂后内球在此高度小范围漂移，达到漂浮时间后切割器启动，内球和切割器继续上升。探空仪在降落伞的的作用下缓慢下落，地面雷达继续接收探空数据。这就实现了一次施放，完成两次探测数据。

要实现内球在空中漂浮，其中最关键的是内球的浮力能在外球破裂后能够保持平衡，外球破裂后其球柄及残余球皮就成为内球附属物，当外球破裂后残余量不一致，会导致内球重量的变化，打破了这种浮力平衡，导致内球的上升或下降。这都将导致漂浮时间不够，探测的失败。在实际套球施放过程中，在同一批次，同配方，同工艺条件下，每个气象气球的爆破后的残余量均不同；例如，在长沙气象探空站施放20个数据，能达到漂浮时间的成功探测只有7次，成功率仅为35％，所述同一批次气象气球爆破后球皮残余情况可参考图2所示。

目前，亟待开发一种能解决外球达到预定空域破裂后其残余球皮量不一致问题的方案，从而使内球能够在一定高度范围漂浮，完成往返两次探测任务。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种破裂后残余球皮量恒定的气象气球。所述残余量恒定气象气球在破裂后，其残余球皮量恒定，能保障在使用套球施放时，不会对内球的举力产生干扰，当外球破裂后，内球能在此高度范围内漂浮，满足观测需求。

具体而言，本发明提供了一种爆破后球皮残余量恒定的气象气球，其由包括如下步骤的方法制备而成：将气象气球模具在混合原料中浸没，得胶膜；将所述胶膜从模具上取下，清洗后定型，硫化，干燥，即得。

本发明对所述混合原料进行优化，以提高气球的交联密度。所述混合原料中包括胶性成分100～130份，固体成分10～20份以及油性成分10～20份。

具体而言：

所述胶性成分包括浓缩天然胶乳和氯丁二烯胶乳的混合物。本发明优选二者以质量比100：5～00混合而成。