[發明專利]一種高穩定性氣象氣球及其應用系統和方法

有效

• 申請號: 202110441965.4
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113086155B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 廖俊;呂騫;李珺;羅世彬;陳錚;陳森林;凌霖雨
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B64B1/40
• 分類號: B64B1/40;B64B1/60
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 鄧淑紅

1.一種高穩定性氣象氣球，包括充氣后呈正球形的光面氣球，其特征在于：它還包括套置于光面氣球外的棘面氣球，光面氣球和棘面氣球的材質均為透明橡膠材質，兩者底部的球柄處設置有充氣接頭，充氣接頭設置有一個中心通道、兩個關于中心通道對稱的左、右通道；

棘面氣球外均布有與其內腔連通的充氣囊體；

中心通道作為光面氣球的充氣通道，左右通道中的一個作為棘面氣球的充氣通道，另一個作為其出氣通道；

光面氣球的球柄從中心通道中穿過后連接充氣管道，左、右通道分別插入充氣管道中，各充氣管道上均連接有閥門，光面氣球充氣后為正球體，兩氣球充氣后，光面氣球的外壁與棘面氣球的內壁貼合。

2.如權利要求1所述的高穩定性氣象氣球，其特征在于：所述棘面氣球的內表面均布n個圓孔，每個圓孔處有往外伸出的所述充氣囊體。

3.如權利要求1所述的高穩定性氣象氣球，其特征在于：所述充氣接頭為圓柱體，其外徑大于所述棘面氣球的球柄內徑，其上三個通道的橫截面形狀均為圓形。

4.如權利要求1所述的高穩定性氣象氣球，其特征在于：所述光面氣球和棘面氣球的材質均為高性能聚乙烯薄膜。

5.一種具有權利要求1所述高穩定性氣象氣球的系統，其特征在于：它還包括輕質纜繩、輕質降落傘和荷載艙，輕質纜繩的上端同時系住兩個氣球的球柄、下端與輕質降落傘固連，荷載艙固連于輕質降落傘的下端。

6.一種權利要求5所述系統的充氣方法，包括以下步驟：

（1）將光面氣球的球柄從充氣接頭的中心通道中穿過后連接充氣管道，同時將該充氣管道上的閥門設置為關閉狀態；

（2）將棘面氣球的球柄以徑向拉伸狀態套于充氣接頭的外壁，避免球柄與充氣接頭之間有漏氣的間隙；

（3）給充氣接頭的左、右通道連接充氣接管，同時將兩充氣接管上的閥門分別設置為關閉和打開狀態；

（4）往棘面氣球內充氣，直至棘面氣球的充氣囊體中充滿氣且其壁體無膨脹；

（5）保持步驟（4）的充氣狀態，打開棘面氣球的出氣通道，同時往光面氣球中充氣，直至觀察到光面氣球的外表面與棘面氣球的內表面完全貼合，此時停止光面氣球和棘面氣球的充氣，關閉棘面氣球的出氣，同時將充氣接頭從球柄處退出，用輕質纜繩將兩氣球的球柄系住，保證兩氣球內的氣體不溢出；

（6）在輕質纜繩的下端固連輕質降落傘，在輕質降落傘的下端通過輕質纜繩固連荷載艙。

7.一種利用權利要求5所述系統的測風方法，包括以下步驟：

（1）將充氣完成的系統牽引至指定地帶放飛；

（2）用定位裝置實時跟蹤氣象氣球的位置，計算出風的輪廓線。

8.一種利用權利要求5所述系統進行氣象探測或者科學探測的方法，包括以下步驟：

（1）在荷載艙中內置天線采集數據；

（2）將充氣完成的系統牽引至指定地帶放飛；

（3）對內置天線傳回的數據進行分析。