[發明專利]一種臨近空間浮空器發放方法及發放裝置

有效

• 申請號: 201711273132.1
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108163179B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 陽建華;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 湖南航天遠望科技有限公司
• 主分類號: B64B1/00
• 分類號: B64B1/00;B64F1/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 郭立中

本發明提供一種臨近空間浮空器發放方法，包括如下步驟：(A)將載球平臺移動到風速較小的場地；(B)利用浮升氣體氣源為球體充氣，使球體上升一定高度；(C)若氣象條件滿足發放要求，則將載球平臺、載艙平臺移動到指定發放地點，將吊艙布置在球體的下風向；(D)球體完全升空，且使球體移動到載艙平臺上方，吊艙保持穩定狀態；(E)分離第二拉索與球體；(F)若接到發放指令，則分離第一拉索與吊艙，球體攜帶吊艙升空，完成發放。本發明還提供一種臨近空間浮空器發放裝置。本發明用機動式發放方式，操作程序簡單、發放速度塊、發放成本低的特點；無需大面積發放場地，并且可適應于陸地及水面上的發放，發放過程安全，可靠。

技術領域

本發明涉及一種臨近空間浮空器發放方法及裝置，屬于輕于空氣飛行器領域。

背景技術

臨近空間浮空器是一種可長時間工作于臨近空間(距海平面19～100km高的空間區域)的飛行器，相對于其他飛行器，它具有飛行高度高、成本低、滯空時間長，準備周期短，載荷能力大等獨特優勢，在國民經濟建設中，利用臨近空間浮空器攜帶相應的工作載荷，可完成氣象環境監測、區域通信、國土普查、城市交通監測、地球探測、城市安保及高空探險旅游等工作；在軍用領域內，臨近空間浮空器可以作為區域導航定位平臺、連續高分辨率對地觀測和監視平臺、導彈預警和防御平臺等。因此，近年來，臨近空間浮空器已成為世界各國廣泛研究的熱點。

在臨近空間浮空器應用中，由于其外形體積大(一般在一萬立方米以上)，攜帶的吊艙重量從百公斤級到噸級，將這種大尺寸、大載荷的浮空器安全發放升空是飛行試驗成敗的關鍵。在浮空器的地面發放過程中，浮空器面臨的主要風險來自風速的突然增大和風向的突然變化，這將導致浮空器球體難以約束、控制，使得球體及載荷因撞擊、脫系而受損的風險上升。因此，在無風或者安全風速風向的發放窗口期內快速、平穩把浮空器發放升空是臨近空間浮空器安全升空的重要保障。

針對臨近空間浮空器、大型高空氣球的安全發放，目前國內外主要有靜態發放、軟式發放、動態發放及陣地式發放等多種發放方法。

專利號為CN103863546A、專利名稱為“一種新型大尺寸高空氣球釋放方式”的專利中，通過兩組卷揚機和兩組防風繩索，實現了兩次浮力轉移，即第一次將氣球從機動車上轉移到過渡卷揚機上方，第二次將氣球從過渡卷揚機上方轉移到三向釋放繩索(吊艙)上方。由于發放過程中需要防風繩索、過渡卷揚機、氣球末端的繩索、卷揚機的相互配合，結構較為復雜，而且由于需要完成兩次浮力轉移，因此對控制的要求較高，對防風繩索、氣球末端的繩索是否為拉緊狀態或松弛狀態均有要求，否則會影響整個發放進程，而且完成浮力轉移后，吊艙需要提升一定高度，因而存在發放時間長，協同配合要求高的問題，使得發放過程較為復雜，不易實施。

專利號為CN104890851A、專利名稱為“一種臨近空間氣球系統安全發放方法”的專利申請中，專利發放設施主要包括四個卷揚機和緩降器及繩索切割器構成；四個卷揚機可以固定在地面或移動車輛上。對于該專利，由于氣球與吊艙連接，因此氣球充好氣可以直接升到吊艙上方，沒有浮力轉移過程，當發放地點風力較大時，不易對氣球與吊艙的位置進行調整，影響發放過程的穩定性，而且若風向發生變化，也不易調節氣球與吊艙的相對位置關系，而且由于氣球與吊艙連接，不易單獨將氣球放置于避風條件下充氣。

現有發放方法在一定程度上能夠滿足臨近空間浮空器的發放，但是在發放過程安全、快速方面仍存在不足，主要體現在三個方面：

(1)浮空器球體一般需在外場(露天試驗場)充氣，等待充氣完成時間較長，對發放窗口的氣象條件要求高，并且由于球體充氣成型過程一般不可逆，一旦浮空器球體充氣完成，就必須等待全系統組裝、調試完成，經過檢查確認系統具備發放及飛行試驗狀態后，才能進入發放程序，這個等待的過程面臨氣象變化的風險較大。

(2)需要在外場設置固定的地面發放設施，地面發放設施的準備時間較長。

(3)浮空器發放過程程序較為復雜，發放過程慢，一些發放方法的浮空器系統載荷還存在離地過程中因過載而受損的風險。

發明內容