[发明专利]一种系留气球

说明书

技术领域

本发明涉及浮空器技术领域，具体为一种新型系留气球。

背景技术

系留气球是一种依靠充入气囊内部的轻于空气的气体产生浮力，克服其自身重量而实现在空中浮升，同时使用缆绳将其栓在地面阵地或牵引系留车上，可控制其在大气中漂浮高度的浮空飞行器。目前大多以安全的惰性气体氦气作为产生浮力的介质。系留气球系统主要由空中球体部分、系留缆绳组件、锚泊设施及地面综合保障设施等构成。系留气球作为一种升空平台，可将带有仪器舱(吊舱)的气球释放到500～4000米高空，依靠多功能缆绳实现在空中长时间定点停留，借助空气动力外形保持航向、纵向和横向稳定性。

根据需要，系留气球的体积可从几百立方米到几万立方米，升空高度从几百米到四、五千米。按使用方式，可分为大型阵地式和中小型机动式两大类。大型阵地式系留气球体积一般在数千立方米以上，升空高度可达4000多米，载重可达数吨，其特点是升空高度高、载重量大、探测距离远，适合搭载雷达等重型探测设备。小型机动式系留气球体积一般在两、三千立方米以下，升空高度也在两、三千米以内，其主要特点是机动灵活、操作简单、使用方便。系留气球可广泛应用于预警侦察、对地观测、观光旅游等军民用领域。

目前常规系留气球采用了类水滴型的气动外形，并加装了尾翼，由于尾翼截面为细长型，内部气囊体积小而表面积大，材料利用率低，重量大，使用复杂。

发明内容

本发明提出一种新型的系留气球，将类水滴型的常规气动外形改为球形，球形底部增加风帆，省去了尾翼。与常规系留气球相比，结构相对简单，具有重量轻、便于使用、易于维护、使用成本低的特点。

本发明的技术方案为：

所述一种系留气球，其特征在于：气球包括球形主气囊和风向帆；

球形主气囊内充惰性浮力气体；球形主气囊内部下方具有环形副气囊，所述环形副气囊与球形主气囊共用一部分材料，环形副气囊内充空气；在环形副气囊与球形主气囊共用的一部分材料上安装有风机和阀门；风机和阀门的启动和关闭由测控单元控制，通过调节环形副气囊内气体量来调节气囊压力；

球形主气囊通过多根索具与旋转连接器相连，旋转连接器通过缆绳连接在地面锚泊装置上；

球形主气囊底部连接有风向帆，风向帆采用三角形的曲面；风向帆下角通过索具连接在旋转连接器上。

有益效果

本发明提出的系留气球，将类水滴型的常规气动外形改为球形，球形底部增加风帆，省去了尾翼。与常规系留气球相比，结构相对简单，具有重量轻、便于使用、易于维护、使用成本低的特点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1：本发明的示意图。

其中：1、球形主气囊；2、环形副气囊；3、风机和阀门；4、测控单元；5、索具；6、缆绳；7、地面锚泊装置；8、风向帆；9、旋转连接器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的目的是提出一种新型的系留气球，该气球将类水滴型的常规气动外形改为球形，球形底部增加风帆，省去了尾翼。与常规系留气球相比，结构相对简单，具有重量轻、便于使用、易于维护、使用成本低的特点。

如图1所示，该系留气球包括球形主气囊和风向帆。

球形主气囊由具有密封性和抗张拉特性的材料制成的中空的球形结构，球形主气囊内充惰性浮力气体氦气。

球形主气囊内部下方具有环形副气囊，所述环形副气囊与球形主气囊共用一部分材料，即环形副气囊是由环形具有密封性和抗张拉特性的材料在球形主气囊内部下方与球形主气囊密封配合形成的。环形副气囊内充空气。在环形副气囊与球形主气囊共用的一部分材料上安装有风机和阀门；风机和阀门的启动和关闭由测控单元控制，通过调节环形副气囊内气体量来调节气囊压力。随着系留气球高度的变化，外界大气压力也在变化，需要适时改变系留气球内部压力，所以这里采用内部填充空气环形副气囊实现调节系留气球内部压力的目的。

球形主气囊通过多根索具与旋转连接器相连，旋转连接器通过缆绳连接在地面锚泊装置上；

球形主气囊底部连接有风向帆，风向帆采用三角形的曲面；风向帆下角通过索具连接在旋转连接器上。当系留气球升空，处于风场之中时，风向帆会自动迎风以保持系留气球姿态的稳定。