技术摘要：
本发明涉及一种平流层飞艇非成形发放方法，包括步骤S1、将飞艇充气，并对飞艇上距离飞艇尾部第一高度的位置进行约束，对飞艇上距离飞艇尾部第二高度的位置进行约束，对飞艇尾部进行约束，从而将飞艇连接在转运平台上，将充气后的飞艇调整至预设的第一高度；步骤S2、将 全部
背景技术：
众所周知，平流层在中纬度地区，位于离地表10km至50km的高度，而在极地，则始 于离地表8公里左右。平流层大气构成稳定，气流呈水平流动，基本无雨、雪、雷和电等气象 现象，其空气密度仅为近地面空气密度的1/14，风速一般为10-25m/s。平流层所处的高度区 间和所具有的独特气候条件决定了其是大气层中最平静的一段，几乎不受天气影响，也几 乎从不潮湿，同时，平流层有着稳定的气象条件和良好的电磁特性。平流层飞艇最佳驻留高 度在18-25km，其视距覆盖半径可达500km左右。由于平流层高度大气稀薄，为了满足大载荷 能力的要求，平流层飞艇需要具有足够的浮力，因此飞艇体积巨大，一般在数万至数十万立 方米。如此庞大的飞艇，通常有相应尺度的艇库进行保障。执行飞行任务时，需将飞艇从艇 库移动至外面的发放场，确认飞艇状态正常后实施发放操作，飞艇升空。为减少平流层飞艇 上升过程中的控制，确保飞艇能安全平稳到达平流层高度，有些平流层飞艇在地面艇体内 仅充入用于升空和驻空的浮升气体，飞艇在地面处于不成形状态；发放后，随着飞艇高度的 增加，艇体内的浮升气体逐渐膨胀，直至到达平飞高度前完全成形。 但是，采用非成形发放的平流层飞艇在地面因艇体不成形，地面风阻力很大，且不 成形的艇体无法承受集中载荷，这给飞艇的转运和发放带来了一定的难度。尤其将飞艇从 艇库转运至野外后，地面风与飞艇净浮力共同作用，将使飞艇的安全约束变得十分困难。到 达发放区域，实施发放操作时，需要同时解除飞艇约束，不成形的飞艇将离开转运平台加速 上升，要确保整个过程安全可靠。因此，提供一种安全可靠的平流层飞艇非成形发放技术成 为亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明目的在于，提供一种平流层飞艇非成形发放方法，提高了平流层飞艇非成 形发放的安全性和可靠性。 为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种平流层飞艇非成形发放方法， 包括： 步骤S1、将飞艇充气，并通过主动约束装置对飞艇上距离飞艇尾部第一高度的位 置进行约束，通过随动约束装置对所述飞艇上距离飞艇尾部第二高度的位置进行约束，通 过尾部约束装置对飞艇尾部进行约束，从而将飞艇连接在转运平台上，通过所述主动约束 装置将充气后的飞艇距离所述转运平台的高度调整至预设的第一高度； 步骤S2、移动所述转运平台将所述飞艇转运至发放区域； 步骤S3、通过所述主动约束装置将所述飞艇距离所述转运平台的高度调整至预设 的第二高度，并通过所述随动约束装置配合所述主动约束装置调整所述飞艇相对于竖直方 向的倾斜角在预设范围内； 4 CN 111547221 A 说 明 书 2/8 页 步骤S4、待所述飞艇进入发放窗口后，解除所述主动约束装置和随动约束装置对 飞艇的约束，待尾部约束装置被拉直时，切割所述尾部约束装置，使其与所述飞艇尾部分 离，发放所述飞艇。 进一步的，所述距离飞艇尾部第一高度的位置为预设的飞艇头部位置，所述主动 约束装置包括多个主动升降机构、头部拉绳和缓降部。 进一步的，所述距离飞艇尾部第二高度的位置为预设的飞艇腰部位置，所述随动 约束装置包括多个随动升降机构和腰部拉绳。 进一步的，步骤S1中，所述通过所述主动约束装置将充气后的飞艇距离所述转运 平台的高度调整至预设的第一高度，包括： 主动约束装置的主动升降机构释放或收拢主动升降机构的头部拉绳，将所述飞艇 距离所述转运平台的高度调整至预设的第一高度。 进一步的，不同艇库外地面风速下对应的所述第一高度不同，所述步骤S1包括：根 据不同的地面风速所述飞艇距离所述转运平台的高度调整至对应的第一高度，具体包括： 步骤S11、设置飞艇在艇库外受地面风作用时处于失稳临界状态，位于下风向的头 部拉绳处于临界松弛状态，上风向两个头部拉绳拉力相同，飞艇没有旋转，可得到公式(1) 其中，T为头部拉绳拉力，a为头部拉绳与垂直线夹角，Cd为飞艇充气段艇头气动阻 力系数，v为地面风大小，V为飞艇充气段艇头体积，Fd为飞艇充气段艇头气动阻力； 步骤S12、将不同临界状态下对应的参数代入公式(1)中，分别得到第一速度、第二 速度和第三速度； 步骤S13、若所述地面风速小于所述第一速度，则释放所述头部拉绳，使飞艇的吊 舱悬空； 若所述地面风速大于等于所述第一速度，小于所述第二速度，则收拢所述头部拉 绳，使得所述飞艇的吊舱落在所述转运平台上，并收紧随动约束装置的腰部拉绳； 若所述外地面风速大于等于所述第二速度，小于第三速度，则在所述飞艇的吊舱 落在所述转运平台上后，进一步收拢所述头部拉绳，增大a，使得所述头部拉绳拉力水平分 量Tsina大于受到的地面风阻Fd； 若艇库外地面风速大于等于所述第三速度，则不实施发放操作。 进一步的，所述步骤S2中，在所述飞艇转运出库过程中，若受所述地面风影响，艇 体向下风向方向偏移超过预设偏移量范围，则收紧上风向头部拉绳和腰部拉绳，使得艇体 偏移量在预设偏移量范围内。 进一步的，所述步骤S3包括：主动约束装置的主动升降机构释放头部拉绳，将所述 飞艇距离所述转运平台的高度调整至预设的第二高度，此过程中，随动约束装置的随动升 降机构随动控制腰部拉绳，使所述腰部拉绳处于绷紧状态，从而控制所述飞艇相对于竖直 方向的倾斜角在预设范围内。 进一步的，所述步骤S4包括： 步骤S41、所述飞艇进入发放窗口后，先解除腰部拉绳的约束，再解除头部拉绳的 约束； 5 CN 111547221 A 说 明 书 3/8 页 步骤S42、所述头部拉绳释放后，所述头部拉绳上的连接的缓降部向远离飞艇的方 向移动，并缓慢降落，所述飞艇加速上升，飞艇尾部离转运平台，所述尾部拉绳被拉直时，所 述切割装置切割尾部拉绳，将所述尾部拉绳与飞船尾部分离，所述飞艇离开所述转运平台， 完成发放。 进一步的，所述步骤S41还包括：若地面风大于所述第一速度，则先解除下风向腰 部拉绳约束，再解除上风向腰部拉绳约束，然后解除下风向头部拉绳约束，再解除上风向头 部拉绳的约束； 若地面风与转运平台的前进方向相反，则解除腰部拉绳的约束后，先解除以前进 方向为参考的飞艇前部的头部拉绳，再解除飞艇后部的头部拉绳； 若地面风与转运平台的前进方向一致，则解除腰部拉绳的约束后，先解除以前进 方向为参考的飞艇后部的头部拉绳，再解除飞艇前部的头部拉绳。 进一步的，所述步骤S42包括：切割装置在所述尾部拉绳与飞艇尾部连接处切断所 述尾部拉绳。 本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明 提供的一种平流层飞艇非成形发放方法可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上 的广泛利用价值，其至少具有下列优点： 本发明所述方法且能够保证飞艇出库前准备、飞艇出库转运、飞艇发放前准备以 及飞艇发放每一阶段的安全性和可靠性，从而提高了平流层飞艇非成形发放的安全性和可 靠性。 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。 附图说明 图1为本发明一实施例提供的平流层飞艇非成形发放前正视图； 图2为本发明一实施例提供的平流层飞艇非成形发放前各约束位置及连接俯视 图； 图3为本发明一实施例提供的平流层飞艇非成形发放前升高高度侧视图； 图4为本发明一实施例提供的发放时解除飞艇腰部拉绳约束示意图； 图5为本发明一实施例提供的发放时解除飞艇头部拉绳约束拉绳示意图； 图6为本发明一实施例提供的发放时解除飞艇尾部拉绳约束示意图； 图7为本发明一实施例提供的平流层飞艇非成形发放方法流程图。 【符号说明】 1：飞艇 2：转运平台 100：头部约束链 200：腰部约束链 8：尾部约束装置 8-1：尾部拉绳 8-2：尾部约束机构 5：主动升降机构 4：头部拉绳 3：缓降部 101：第一头部约束链 102第二头部约束链 103第三头部约束链、 104：第四头部约束链 105：第五头部约束链 7：随动升降机构 6 CN 111547221 A 说 明 书 4/8 页 11：约束带环 6：腰部拉绳 201：第一腰部约束链 202：第二腰部约束链 203：第三腰部约束链 204：第四腰部约束链 3-1：第一缓降部 3-2：第二缓降部 3-3：第三缓降部 3-4：第四缓降部 3-5：背部缓降部 4-1：第一头部拉绳 4-2：第二头部拉绳 4-3：第三头部拉绳 4-4：第四头部拉绳 4-5：背部拉绳 5-1：第一主动升降机构 5-2：第二主动升降机构 5-3：第三主动升降机构 5-4：第四主动升降机构 5-5：背部主动升降机构 6-1：第一腰部拉绳 6-2：第二腰部拉绳 6-3：第三腰部拉绳、 6-4：第四腰部拉绳 7-1：第一随动升降机构 7-2：第二随动升降机构 7-3：第三随动升降机构 7-4：第四随动升降机构 9：吊舱 10：飞艇尾部
