[發明專利]一種定點浮空氣球系統在不同風力下的地面模擬試驗系統

有效

• 申請號: 202011437500.3
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112577693B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 李博;趙小兵;王立武;滕海山;陳旭;唐明章;馬國輝;廖航;于堯炳;甄鐸;王潔;馮昊;竺梅芳;武士輕;劉興華
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G01M9/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 劉秀祥

1.一種定點浮空氣球系統在不同風力下的地面模擬試驗系統，其特征在于，包括頂部可系留點、頂部固定繩(2)、側面可系留點、上拉繩(5)、側固定繩(6)、下拉繩(7)、斜拉繩(8)、拉力傳感器(9)、電動絞盤及固定機構(10)；其中與斜拉繩(8)連接的上拉繩(5)、下拉繩(7)、斜拉繩(8)組成系留繩(11)；

頂部可系留點與頂部固定繩(2)為浮空氣球(4)提供拉力以模擬浮力的作用；

側面可系留點、側固定繩(6)、部分上拉繩(5)為浮空氣球(4)提供側向拉力；下拉繩(7)、斜拉繩(8)、剩余部分上拉繩(5)為浮空氣球(4)提供側向拉力，并模擬浮空氣球(4)浮空期間迎風側系留繩(11)對浮空氣球(4)的約束作用；

根據風力確定電動絞盤及固定機構(10)的位置后，外部電源驅動電動絞盤及固定機構(10)轉動，帶動斜拉繩(8)收緊，位于電動絞盤及固定機構(10)和帶動斜拉繩(8)之間的拉力傳感器(9)讀數增加至預定值時，完成模擬相應風力下浮空氣球(4)的結構受力情況。

2.根據權利要求1所述的一種定點浮空氣球系統在不同風力下的地面模擬試驗系統，其特征在于，頂部可系留點由吊車(1)提供。

3.根據權利要求1所述的一種定點浮空氣球系統在不同風力下的地面模擬試驗系統，其特征在于，側面可系留點由龍門架(3)提供。

4.根據權利要求1所述的一種定點浮空氣球系統在不同風力下的地面模擬試驗系統，其特征在于，浮空氣球(4)內充空氣或氮氣。

5.根據權利要求1所述的一種定點浮空氣球系統在不同風力下的地面模擬試驗系統，其特征在于，斜拉繩(8)的延長線通過浮空氣球(4)的球心。

6.根據權利要求1所述的一種定點浮空氣球系統在不同風力下的地面模擬試驗系統，其特征在于，上拉繩(5)連接在浮空氣球(4)的赤道面上。

7.根據權利要求1所述的一種定點浮空氣球系統在不同風力下的地面模擬試驗系統，其特征在于，下拉繩(7)連接在浮空氣球(4)的底部。

8.根據權利要求1所述的一種定點浮空氣球系統在不同風力下的地面模擬試驗系統，其特征在于，側面可系留點、側固定繩(6)、部分上拉繩(5)位于浮空氣球(4)的一側，且側固定繩(6)、部分上拉繩(5)所在平面與水平面平行；下拉繩(7)、斜拉繩(8)、剩余部分上拉繩(5)位于浮空氣球(4)的另一側。

9.一種定點浮空氣球系統在不同風力下的地面模擬試驗方法，其特征在于，采用權利要求1～8之一所述的試驗系統，包括如下步驟：

S1、首先根據試驗場地確定浮空氣球(4)質心離地高度h；

S2、根據需要模擬的風力大小，確定該風力下斜拉繩(8)的角度與最大拉力，然后確定電動絞盤及固定機構(10)放置點距浮空氣球(4)質心地面投影的距離L；

S3、將浮空氣球(4)完成吊掛與連接后，安放電動絞盤及固定機構(10)；

S4、啟動電動絞盤及固定機構(10)同時觀察拉力傳感器(9)的讀數，當讀數達到相應風力下斜拉繩(8)的最大拉力時，關停電動絞盤及固定機構(10)并觀察數分鐘，檢查浮空氣球(4)是否有破損。

10.根據權利要求9所述的地面模擬試驗方法，其特征在于，重復S2～S4，進行其他風力條件下的試驗。