CN109515678B - 小型纺锤形系留气球自动快速充气展开平台及展开方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了小型纺锤形系留气球自动快速充气展开平台及展开方法，采用集成化设计思想，将球体存储箱、绞车、充氦管路等集成在同一平台上；和传统的系留气球展开方法相比，本发明的系留气球直接从存储装置充气，自动充气膨胀展开；且通过集成化设计，地面设备集成度高，对部署地点限制小；同时设置电控针阀、自动分离接头等自动化装置，大大减少系留气球充气展开时间，同时减少人员需求，提高系留气球的使用性能。

Description

小型纺锤形系留气球自动快速充气展开平台及展开方法
技术领域
本发明专利涉及小型系留气球(浮空器)领域，具体涉及一种小型系留气球自动快速充气展开方法。
背景技术
目前，小型系留气球的充气展开方法是：首先，将系留气球囊体摊开在清洁的地面，安装风机、阀门、任务***等硬结构部件；然后连接充氦管路进行充气，通过操作人员手动旋转充气阀门开口度调节充气速度；充气过程中，球体浮力逐步增大，此时为防止球体逃逸，通常需要多名工作人员为球体挂配重，并控制球体姿态；当目测球体成形后，关闭充气阀门，停止充气，同时操作人员需要断开充气接头，并连接机械锁具，实现系留气球达到锚泊状态；接着，连接球体和缆绳部件，系留气球达到升空状态；最后，操作人员解开配重和锚泊锁具，系留气球升空。这种充气展开方法需要操作人员较多、充气展开时间长，不利于小型系留气球快速部署，无法满足自然灾害、突发事件等应急作战需求。
发明内容
发明目的
本发明提供了一种小型系留气球自动快速充气展开方法，提出适用于小型系留气球自动快速充气展开方法，此处小型指容量不大于200m3的系留气球，该方法的运用可以提高系留气球升空操作自动化程度，减少系留气球充气展开时间，提高系留气球的快速部署能力。
发明技术解决方案
为了实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：
小型纺锤形系留气球自动快速充气展开平台，包括地面设备和纺锤形的系留气球；地面设备包括平台，平台内部有容纳空间，平台顶面开设有孔，轴线沿竖直方向的圆筒状的头锥台设置于平台顶面，头锥台内孔与平台顶面孔位置对应，头锥台与平台可拆卸连接；环状的球体存储箱可拆卸连接于平台顶面并环绕头锥台设置，球体存储箱由两个半环组成，两半环相接处可拆卸连接；平台内部的容纳空间内设置有绞车；系留缆绳一端连接于系留气球底部，另一端缠绕在绞车上以收放系留气球；充氦管路一端位于平台内另一端位于头锥台内。
优选的，系留气球包括气囊，气囊内底部设置有副气囊，气囊头部设置有头锥，头锥处设置有充氦口，充氦口处设置有单向阀，气囊尾部设置有尾翼和尾翼连通管；副气囊底部设置有风机和空气阀。
优选的，还包括将球体存储箱顶部盖住的箱盖，箱盖与球体存储箱通过锁扣可拆卸连接。
优选的，气囊内设置有压力传感器。
优选的，充氦管路上设置有流量传感器和电控针阀，流量传感器和电控针阀连接至控制盒，控制盒上有显示屏。
小型纺锤形系留气球自动快速充气展开方法，部署系留气球前将系留气球收纳在球体存储箱内；系留气球快速部署过程包括如下步骤：(a)打开囊体存储箱上的箱盖(6)，通过充氦管路连接氦气气源；(b)打开气源阀门通过充氦管路向气囊内充气；(c)充气过程中，自然状态下，尾翼、气囊的尾部会首先充气浮起，通过浮力将留气球从球体存储箱中自动带出；(d)当系留气球完全成形，气囊内部压力达到预定值，充气完成，此时关闭气源阀门，停止充气；(e)充气完成时，系留气球和平台通过充氦管路和系留缆绳两处连接；为使系留气球达到可升空状态，需要断开管路连接，球体完全靠系留缆绳系留，系留气球完成自动展开。
优选的，充氦管路上设置有流量传感器和电控针阀，流量传感器和电控针阀连接至控制盒，控制盒上有显示屏；步骤(b)中打开气源阀门后通过控制盒打开布置在充氦管路上的电控针阀，开始充气；充气过程中通过控制盒上的显示屏监控充氦流量和充氦压力；步骤(d)中充气完成后通过控制盒关闭电控针阀即停止充气。
优选的，部署系留气球前将系留气球收纳在球体存储箱内的过程包括如下步骤：(a)打开箱盖并拆除囊体存储箱，此时平台上仅有头锥台；(b)利用风机将副气囊的空气抽空，保证副气囊紧贴气囊的囊体使系留气球处于自然放气状态；(c)将系留气球的头锥安放在头锥台顶部，将充氦口与充氦管路通过充氦接头连接；(d)将抽风机与充氦管路连接，开启抽风机，开始将氦气从系留气球内抽出；(e)在抽气的同时，将系留气球将头锥以下尾翼以上部位向下拉套在头锥台外表面，并在球体存储箱保护范围内折叠堆放，副气囊上的风机、空气阀、尾翼连通管随副气囊一并折叠堆放；(f)将球体存储箱的两半环套在系留气球外侧并合拢紧固；(g)将尾翼按折叠线折叠，折叠后按从上到下的顺序放入球体存储箱，并盖上箱盖，收纳过程结束。
本发明的优点
本发明的优点在于：
(1)采用集成化设计思想，将球体存储箱、绞车、充氦管路等集成在同一平台上。
(2)和传统的系留气球展开方法相比，本发明的系留气球直接从存储装置充气，自动充气膨胀展开；且通过集成化设计，地面设备集成度高，对部署地点限制小；同时设置电控针阀、自动分离接头等自动化装置，大大减少系留气球充气展开时间，同时减少人员需求，提高系留气球的使用性能。
附图说明
图1为本发明的小型纺锤形系留气球自动快速充气展开平台结构示意图。
图2为系留气球折叠过程示意图。
图3为尾翼折叠过程示意图。
图4为系留气球完全收纳入球体存储箱示意图。
图5为系留气球充气过程示意图。
附图中：1—平台；2—球体存储箱；3—头锥台；4—充氦管路；5—充氦接头；6—箱盖；7—绞车；8—系留缆绳；9—充氦口；10-风机；11—空气阀；12—头锥；13—气囊；14—副气囊；15—尾翼。
具体实施方式
结合发明内容概述和附图，详细说明本发明的具体实施方式。
小型纺锤形系留气球自动快速充气展开平台，包括地面设备和纺锤形的系留气球；地面设备包括平台1，平台1是地面设备安装的基础，底部通过螺栓和地面锚固，平台1内部有容纳空间，平台1顶面开设有孔，轴线沿竖直方向的圆筒状的头锥台3设置于平台1顶面，头锥台3内孔与平台顶面孔位置对应，头锥台3与平台1通过螺栓可拆卸连接；环状的球体存储箱2可拆卸连接于平台顶面并环绕头锥台3设置，球体存储箱由两个半环组成，两半环相接处可拆卸连接；平台1内部的容纳空间内正中位置设置有绞车7；系留缆绳8一端连接于系留气球底部，另一端缠绕在绞车上以收放系留气球；充氦管路4一端位于平台1内另一端位于头锥台3内。
系留气球包括气囊13，气囊13内底部设置有副气囊14，气囊13头部设置有圆锥形的头锥12，头锥处设置有充氦口9，充氦口9处设置有单向阀，气囊13尾部设置有尾翼15和尾翼连通管16；副气囊14底部设置有风机10和空气阀11，起到调节气囊13压力的作用。
还包括将球体存储箱2顶部盖住的箱盖6，箱盖6与球体存储箱2通过锁扣可拆卸连接。
气囊13内设置有压力传感器。
充氦管路上设置有流量传感器和电控针阀，流量传感器和电控针阀连接至控制盒，控制盒上有显示屏，以监控和控制充氦流量和充氦压力。
小型纺锤形系留气球自动快速充气展开方法，部署系留气球前将系留气球收纳在球体存储箱2内；系留气球快速部署过程包括如下步骤：(a)将设备整体运输至目的地，将平台1和地面进行锚固；打开囊体存储箱2上的箱盖(6)，通过充氦管路4连接氦气气源(如氦气长管车)；(b)打开气源阀门通过将充氦管路4与充氦口9通过充氦接头5连接向气囊13内充气；(c)充气过程中，自然状态下，尾翼15、气囊13的尾部会首先充气浮起，通过浮力将留气球从球体存储箱2中自动带出；(d)当系留气球完全成形，气囊13内部压力达到预定值，充气完成，此时关闭气源阀门，停止充气；(e)充气完成时，系留气球和平台1通过充氦管路4和系留缆绳8两处连接；为使系留气球达到可升空状态，需要断开管路连接，球体完全靠系留缆绳8系留，系留气球完成自动展开。
充氦管路上设置有流量传感器和电控针阀，流量传感器和电控针阀连接至控制盒，控制盒上有显示屏；步骤(b)中打开气源阀门后通过控制盒打开布置在充氦管路上的电控针阀，开始充气；充气过程中通过控制盒上的显示屏监控充氦流量和充氦压力；步骤(d)中充气完成后通过控制盒关闭电控针阀即停止充气。
部署系留气球前将系留气球收纳在球体存储箱2内的过程包括如下步骤：(a)打开箱盖6并拆除囊体存储箱2，此时平台1上仅有头锥台3；(b)利用风机10将副气囊14的空气抽空，保证副气囊14紧贴气囊13的囊体使系留气球处于自然放气状态；(c)将系留气球的头锥12的尖端朝下安放在头锥台3内孔顶部，将充氦口9与充氦管路4通过充氦接头5连接；(d)将抽风机与充氦管路4连接，开启抽风机，开始将氦气从系留气球内抽出；(e)在抽气的同时，将系留气球将头锥12以下尾翼15以上部位向下拉套在头锥台3外表面，并在球体存储箱2保护范围内折叠堆放，副气囊14上的风机10、空气阀11、尾翼连通管16随副气囊14一并折叠堆放；(f)将球体存储箱2的两半环套在系留气球外侧并合拢紧固；(g)将尾翼15按折叠线17折叠，折叠后按从上到下的顺序放入球体存储箱2，并盖上箱盖6，收纳过程结束。
本实施例中系留气球产品体积为200m3。通过采用本发明的方法后，实现系留气球部署操作人员精简至2-3人；操作步骤大大简化，自动化程度大大提高，系留气球的充气展开时间从1小时以上减少至20min以内，大大提高了系留气球自动充气展开效率。

Claims (6)

1.小型纺锤形系留气球自动快速充气展开平台，其特征在于：包括地面设备和纺锤形的系留气球；地面设备包括平台（1），平台（1）内部有容纳空间，平台（1）顶面开设有孔，轴线沿竖直方向的圆筒状的头锥台（3）设置于平台（1）顶面，头锥台（3）内孔与平台（1）顶面孔位置对应，头锥台（3）与平台（1）可拆卸连接；环状的球体存储箱（2）可拆卸连接于平台顶面并环绕头锥台（3）设置，球体存储箱由两个半环组成，两半环相接处可拆卸连接；平台（1）内部的容纳空间内设置有绞车（7）；系留缆绳（8）一端连接于系留气球底部，另一端缠绕在绞车上以收放系留气球；充氦管路（4）一端位于平台（1）内另一端位于头锥台（3）内；系留气球包括气囊（13），气囊（13）内底部设置有副气囊（14），气囊（13）头部设置有头锥（12），头锥处设置有充氦口（9），充氦口（9）处设置有单向阀，气囊（13）尾部设置有尾翼（15）和尾翼连通管（16）；副气囊（14）底部设置有风机（10）和空气阀（11）。
2.如权利要求1所述的小型纺锤形系留气球自动快速充气展开平台，其特征在于：还包括将球体存储箱（2）顶部盖住的箱盖（6），箱盖（6）与球体存储箱（2）可拆卸连接。
3.如权利要求1所述的小型纺锤形系留气球自动快速充气展开平台，其特征在于：气囊（13）内设置有压力传感器。
4.如权利要求1所述的小型纺锤形系留气球自动快速充气展开平台，其特征在于：充氦管路上设置有流量传感器和电控针阀，流量传感器和电控针阀连接至控制盒，控制盒上有显示屏。
5.小型纺锤形系留气球自动快速充气展开方法，其特征在于，部署系留气球前将系留气球收纳在球体存储箱（2）内；系留气球快速部署过程包括如下步骤：
（a）打开球体存储箱（2）上的箱盖（6），通过充氦管路（4）连接氦气气源；
（b）打开气源阀门通过充氦管路（4）向气囊（13）内充气；
（c）充气过程中，自然状态下，尾翼（15）、气囊（13）的尾部会首先充气浮起，通过浮力将系留气球从球体存储箱（2）中自动带出；
（d）当系留气球完全成形，气囊（13）内部压力达到预定值，充气完成，此时关闭气源阀门，停止充气；
（e）充气完成时，系留气球和平台（1）通过充氦管路（4）和系留缆绳（8）两处连接；为使系留气球达到可升空状态，需要断开管路连接，球体完全靠系留缆绳（8）系留，系留气球完成自动展开；
部署系留气球前将系留气球收纳在球体存储箱（2）内的过程包括如下步骤：（a）打开箱盖（6）并拆除球体存储箱（2），此时平台（1）上仅有头锥台（3）；
（b）利用风机（10）将副气囊（14）的空气抽空，保证副气囊（14）紧贴气囊（13）的囊体使系留气球处于自然放气状态；
（c）将系留气球的头锥（12）安放在头锥台（3）顶部，将充氦口（9）与充氦管路（4）通过充氦接头（5）连接；
（d）将抽风机与充氦管路（4）连接，开启抽风机，开始将氦气从系留气球内抽出；
（e）在抽气的同时，将系留气球头锥（12）以下、尾翼（15）以上部位向下拉使其套在头锥台（3）外表面，并在球体存储箱（2）保护范围内折叠堆放，副气囊（14）上的风机（10）、空气阀（11）、尾翼连通管（16）随副气囊（14）一并折叠堆放；
（f）将球体存储箱（2）的两半环套在系留气球外侧并合拢紧固；
（g）将尾翼（15）按折叠线（17）折叠，折叠后按从上到下的顺序放入球体存储箱（2），并盖上箱盖（6），收纳过程结束。
6.如权利要求5所述的小型纺锤形系留气球自动快速充气展开方法，其特征在于，充氦管路上设置有流量传感器和电控针阀，流量传感器和电控针阀连接至控制盒，控制盒上有显示屏；系留气球快速部署过程步骤（b）中打开气源阀门后通过控制盒打开布置在充氦管路上的电控针阀，开始充气；充气过程中通过控制盒上的显示屏监控充氦流量和充氦压力；系留气球快速部署过程步骤（d）中充气完成后通过控制盒关闭电控针阀即停止充气。
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