一種承受拉直沖擊的氣球空中釋放裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型一種承受拉直沖擊的氣球空中釋放裝置，包括上吊帶、中心吊帶、球體、下吊帶；上吊帶和下吊帶分別連接至外部展開釋放裝置的兩端；中心吊帶以撕裂帶形式，沿球體的中軸線安裝在球體內(nèi)部的上、下端面之間。在氣球拉直過程中，利用氣球中心吊帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計來改變氣球在空中拉直過程中的傳力路徑，避免氣球蒙皮承受沖擊。同時在中心吊帶上采用撕裂帶設(shè)計，降低在氣球拉直過程中上部艙段與下部艙段之間的相對速度，從而減小繃直瞬間的沖擊。避免了氣球在拉直過程中的破損。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于浮空器設(shè)計【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種承受拉直沖擊的氣球空中釋放裝 置。 一種承受拉直沖擊的氣球空中釋放裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 常規(guī)的氣球充氣和釋放工作都是在地面上緩慢進行，而且球體在承受拉直沖擊后 會發(fā)生破損。隨著浮空器技術(shù)的迅速發(fā)展，研究人員嘗試將折疊包裝狀態(tài)的氣球利用探空 火箭發(fā)射到指定高空，在探空火箭下落過程中通過級間分離將氣球拉直，并迅速充氣。在氣 球充氣完畢后，與探空火箭解鎖，氣球飄浮在設(shè)定高度。這種氣球拉直、充氣方式的優(yōu)點是 不必依賴地面條件，可以通過探空火箭將氣球發(fā)射到預(yù)定空域進行飄浮，特別是地面不具 備釋放氣球條件的地方。
[0003] 因此，為了實現(xiàn)氣球在空中的拉直和充氣提出了許多新的方法，如采用高強度蒙 皮材料制作氣球、通過氣球結(jié)構(gòu)設(shè)計改變傳力路徑等。但是，采用高強度蒙皮材料制作氣球 的方法將會導(dǎo)致氣球的自身質(zhì)量過大，在相同高度吊掛相同質(zhì)量有效載荷時，氣球體積過 大，獲得的實際使用效率較低。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種承受拉直沖擊的 氣球空中釋放裝置，采用內(nèi)部吊帶緩沖方法，實現(xiàn)氣球?qū)睕_擊的承受。
[0005] 本實用新型的技術(shù)方案是：一種承受拉直沖擊的氣球空中釋放裝置，包括上吊帶、 中心吊帶、球體、下吊帶；上吊帶的一端和下吊帶的一端分別連接至外部展開釋放裝置的兩 端，上吊帶的另一端固定安裝在球體的上端面外部，下吊帶的另一端固定安裝在球體的下 端面外部；中心吊帶以撕裂帶形式，沿球體的中軸線安裝在球體內(nèi)部的上、下端面之間；所 述上吊帶、下吊帶以及中心吊帶均采用芳綸材料。
[0006] 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：
[0007] 1、本實用新型可以改變氣球的受力形式，因而能消除蒙皮在拉直過程中的受力， 保證蒙皮在拉直過程中不出現(xiàn)破損。
[0008] 2、本實用新型采用撕裂帶結(jié)構(gòu)減速方法，大幅度降低氣球拉直過程中下部艙段與 上部艙段之間的相對速度，從而減少繃直瞬間的沖擊。
[0009] 3、由于氣球的結(jié)構(gòu)是通過中心吊帶承受沖擊，氣球蒙皮只用于承受內(nèi)部壓力、保 證氣密性能，因此其蒙皮密度可以控制在比較低的范圍內(nèi)。這種方案與直接通過蒙皮承受 沖擊而導(dǎo)致蒙皮強度大幅增大的方案相比，氣球的整體質(zhì)量小很多。這種優(yōu)勢在大型氣球 的結(jié)構(gòu)重量上尤為明顯。
[0010] 4、通過這種方案設(shè)計，氣球能夠承受拉直沖擊，為氣球以折疊包裝狀態(tài)迅速拉直、 充氣提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

【專利附圖】

【附圖說明】 toon] 圖1為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)布局示意圖；
[0012] 圖2為撕裂帶結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0013] 由于探空火箭級間在高空分離后，需要利用下部艙段的重力將氣球拉直，自由落 體的距離相當于氣球的直徑。在這個過程中，下部艙段與上部艙段之間出現(xiàn)了一定的相對 速度。在氣球拉直時，由于相對速度的作用，使得一個瞬間的沖擊加載到氣球上，會直接造 成氣球破損，無法完成后續(xù)的充氣和飄浮過程。為此，需要通過特別的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使薄弱的 蒙皮材料不會受力。
[0014] 如圖1所示。本實用新型裝置包括上吊帶1、中心吊帶2、球體3、下吊帶4 ;上吊帶 1和下吊帶2分別連接至外部展開釋放裝置的兩端，例如探空火箭的上部艙段和下部艙段； 上吊帶1的另一端固定安裝在球體3的上端面外部，下吊帶4的另一端固定安裝在球體3 的下端面外部；在球體3拉直之前，中心吊帶2以撕裂帶形式，沿球體3的中軸線安裝在球 體3內(nèi)部的上、下端面之間；所述上吊帶1、下吊帶4以及中心吊帶2均采用芳綸材料。
[0015] 釋放前，球體3以折疊包裝狀態(tài)放置在探空火箭下部艙段內(nèi)，將上吊帶1、下吊帶4 與上部艙段和下部艙段分別連接，釋放時，在球體3繃直瞬間，由下吊帶4將沖擊傳遞到下 端面，下端面將沖擊傳遞到中心吊帶2,中心吊帶2將沖擊傳遞到上端面，上端面將沖擊傳 遞到上吊帶1，整個過程避免了球體3蒙皮承受沖擊。除了繃直過程會造成拉直時的沖擊， 沖擊力的大小還與繃直時下部艙段與上部艙段之間的相對速度有關(guān)，相對速度越大沖擊越 大。為了降低速度過大導(dǎo)致的沖擊增大，中心吊帶2采用撕裂帶結(jié)構(gòu)設(shè)計，如圖2所示。通 過撕裂帶產(chǎn)生的撕裂力在拉直整個過程中持續(xù)抵消部分乃至全部重力作用，減小下部艙段 受到的合外力，從而降低繃直瞬間的相對速度。
[0016] 本實用新型說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1. 一種承受拉直沖擊的氣球空中釋放裝置，其特征在于：包括上吊帶（1)、中心吊帶 (2)、球體（3)、下吊帶（4);上吊帶（1)的一端和下吊帶（4)的一端分別連接至外部展開釋 放裝置的兩端，上吊帶（1)的另一端固定安裝在球體（3)的上端面外部，下吊帶（4)的另一 端固定安裝在球體（3)的下端面外部；中心吊帶（2)以撕裂帶形式，沿球體（3)的中軸線安 裝在球體（3)內(nèi)部的上、下端面之間；所述上吊帶（1)、下吊帶⑷以及中心吊帶（2)均采 用芳綸材料。
【文檔編號】B64B1/40GK203864991SQ201420241809
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】陳旭, 廖航, 于堯炳, 竺梅芳, 劉興華, 徐誠方, 唐明章 申請人:北京空間機電研究所