簡(jiǎn)述系留球中系留系統(tǒng)使用原則

摘 ?要：本文介紹了系留系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)原則，同時(shí)簡(jiǎn)要介紹了系留氣球在升空、回收過(guò)程中的常用使用程序。

關(guān)鍵詞：系留氣球;系留系統(tǒng);升空回收

1引言

系留氣球平臺(tái)是一種利用氣囊內(nèi)所充輕質(zhì)氣體產(chǎn)生浮力并克服自身重量的浮空器，它依靠系留纜繩實(shí)現(xiàn)在空中定點(diǎn)停泊執(zhí)行預(yù)定的任務(wù)。根據(jù)平臺(tái)搭載的有效載荷的不同，可執(zhí)行廣播、通信、電子偵察、電子干擾等任務(wù)。因其留空時(shí)間長(zhǎng)、覆蓋面積大、使用費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)單，在國(guó)外獲得了廣泛的應(yīng)用。在美國(guó)，中小型系留氣球大量應(yīng)用于反毒品走私、廣播通信、氣象研究、戰(zhàn)場(chǎng)通信、戰(zhàn)地偵察等軍民領(lǐng)域，而用于邊境監(jiān)視、空中預(yù)警的大型系留氣球已構(gòu)成其國(guó)家戰(zhàn)略防御體系的重要組成部分。

系留氣球平臺(tái)通常由系留氣球、系留纜繩、地面系留系統(tǒng)及相關(guān)保障系統(tǒng)等組成。本文將重點(diǎn)介紹系留系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原則及其典型結(jié)構(gòu)布局，此外還簡(jiǎn)要介紹系留系統(tǒng)的常用使用程序。

2系留系統(tǒng)功能和設(shè)計(jì)原則

系留系統(tǒng)主要用于系留氣球的升空和回收，并在系留氣球空中定點(diǎn)時(shí)通過(guò)纜繩對(duì)其進(jìn)行系泊此外，還用于系留氣球的地面系留，并作為系留氣球的地面維護(hù)、檢查用的工作平臺(tái)。

系留氣球平臺(tái)的系留系統(tǒng)是在常規(guī)浮空器地面系留系統(tǒng)的基礎(chǔ)上逐步完善的。同時(shí)系留氣球平臺(tái)也有其自身的特點(diǎn)，如留空時(shí)間長(zhǎng)、球體內(nèi)壓大等。因此，系留系統(tǒng)的設(shè)計(jì)除了遵循常規(guī)浮空器地面系留系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原則外，還應(yīng)充分考慮下列幾個(gè)原則。

1）三點(diǎn)系留

氣球通過(guò)頭部及中部左、右共三點(diǎn)進(jìn)行系留。地面系留系統(tǒng)對(duì)應(yīng)球上三個(gè)系留點(diǎn)設(shè)置三臺(tái)系留輔助絞車(chē)。氣球升空初期和回收后期，由三臺(tái)系留輔助絞車(chē)對(duì)氣球的精確移動(dòng)、定位進(jìn)行控制氣球地面系留時(shí)通過(guò)三臺(tái)系留輔助絞車(chē)、系留塔上的頭錐機(jī)械鎖具及其他輔助系留點(diǎn)對(duì)其予以固定。采用三點(diǎn)系留的概念，可以克服常規(guī)飛艇在起飛和降落時(shí)需要大量地面人員的弊病，有效降低因系留氣球平臺(tái)留空時(shí)間長(zhǎng)而必須保留的地面人員的費(fèi)用。通常對(duì)小型系留氣球平臺(tái)，只需三人就可對(duì)其進(jìn)行放飛或回收。

2）順風(fēng)向布置

系統(tǒng)可繞其自身的支撐軸在水平面內(nèi)作士360°的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，保證氣球在空中產(chǎn)生飄移時(shí)，系留纜繩和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)的縱向保持方向一致，即作順風(fēng)向布置氣球在地面系留狀態(tài)時(shí)，亦保持順風(fēng)向系留。這樣可顯著降低作用于系留氣球平臺(tái)球體的氣動(dòng)載荷，相應(yīng)地也降低了作用于系留系統(tǒng)的載荷，提高系留系統(tǒng)的安全性。另一方面，平臺(tái)空中系泊時(shí)，順風(fēng)向布置可減少纜繩的導(dǎo)向裝置對(duì)纜繩的磨損。

3）快速布置

由于系留氣球平臺(tái)的特殊用途，要求其具備快速布置能力，因此，對(duì)中小型系留氣球的系留系統(tǒng)一般采用機(jī)動(dòng)式車(chē)載方案，可快速機(jī)動(dòng)，并適合道路運(yùn)輸對(duì)大型系留氣球的系留系統(tǒng)則采用模塊化設(shè)計(jì)，便于運(yùn)輸并提高系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)組裝能力。

3系留系統(tǒng)的使用

3.1系留系統(tǒng)正常使用程序

1）升空回收程序

系留氣球在升空前應(yīng)進(jìn)行飛行前檢查，確保系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)，回收后應(yīng)進(jìn)行飛行后檢查，以便進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)與保養(yǎng)。回收程序?qū)嶋H上是升空程序的逆過(guò)程，下面給出了系留氣球升空時(shí)的主要操作程序，假設(shè)系統(tǒng)已進(jìn)行飛行前檢查，并已處于正常待飛狀態(tài)。①必要時(shí)，啟動(dòng)回轉(zhuǎn)裝置，調(diào)整系留系統(tǒng)至合適方向。②操作系留輔助絞車(chē)左、右，適當(dāng)降低系留氣球高度，確保前后機(jī)械索具處于松弛狀態(tài)。③解開(kāi)前后機(jī)械索具。④檢查系留索具、機(jī)械索具、纜繩等，確保未打結(jié)或相互卷繞。⑤操作系留輔助絞車(chē)左、右，調(diào)整系留氣球姿態(tài)，使其處于升空預(yù)備狀態(tài)。⑥釋放機(jī)械鎖具。⑦操作系留輔助絞車(chē)前、左、右，使系留氣球開(kāi)始升空，并保持姿態(tài)穩(wěn)定，直至纜繩承受全部張力。⑧從系留輔助絞車(chē)上解下機(jī)械索具。⑨操作纜繩絞盤(pán)絞車(chē)，升空至規(guī)定高度。⑩進(jìn)入空中系留程序。

2）空中系留程序

系留氣球空中定點(diǎn)系留時(shí)，系留系統(tǒng)主要用于調(diào)整系留氣球的高度。正常情況下，為避免纜繩與導(dǎo)向滑輪接觸處的磨損，應(yīng)定期一般間隔周期為調(diào)整系留氣球的系留高度。此外，天氣狀態(tài)變化時(shí)，如有需要?jiǎng)t應(yīng)將系留氣球的系留高度進(jìn)行較大調(diào)整。系留氣球的系留高度的調(diào)整，一般只需啟動(dòng)纜繩主絞車(chē)系統(tǒng)，包括絞盤(pán)和儲(chǔ)纜絞車(chē)。系留氣球空中定點(diǎn)系留時(shí)，回轉(zhuǎn)裝置應(yīng)處于待工作狀態(tài)，以隨時(shí)保證纜繩與系留系統(tǒng)的方向一致。

3.2系留系統(tǒng)應(yīng)急使用程序

1）應(yīng)急程序的基本原則

應(yīng)急程序是系留系統(tǒng)在出現(xiàn)故障或其他意外情況下采取的一些措施，在應(yīng)急狀態(tài)下為確保安全必須遵守下列基本原則。

減輕或消除對(duì)人員的傷害，避免對(duì)人員身體健康和安全造成影響。采取適宜的措施，使?fàn)顟B(tài)受控或避免事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大。應(yīng)急措施的采取，應(yīng)符合用戶的利益，使用戶的損失降到最低。雖然應(yīng)急程序的實(shí)施可有效地減少損失，但采取必要的預(yù)防措施，以避免應(yīng)急狀態(tài)的出現(xiàn)則更為重要，如加強(qiáng)對(duì)系留氣球及系留系統(tǒng)的檢查和維護(hù)，重視對(duì)惡劣天氣的預(yù)報(bào)，都更有利于系留氣球的飛行和安全。

2）系留系統(tǒng)應(yīng)急程序

主絞車(chē)系統(tǒng)故障主動(dòng)力故障①停止系留氣球的升空或回收，并制動(dòng)主絞車(chē)系統(tǒng)②關(guān)閉主動(dòng)力裝置③檢查并分析故障原因④必要時(shí)，啟動(dòng)輔助動(dòng)力裝置。

輔助絞車(chē)故障①主絞車(chē)系統(tǒng)回收氣球至近地面具體高度由相應(yīng)的型號(hào)確定②預(yù)備三臺(tái)機(jī)動(dòng)車(chē)輛和三根輔助牽引繩③通過(guò)輔助絞車(chē)旁的應(yīng)急導(dǎo)向滑輪，利用機(jī)動(dòng)車(chē)輛對(duì)氣球繼續(xù)回收。

回轉(zhuǎn)裝置故障①回收氣球至近地面具體高度由相應(yīng)的型號(hào)確定②利用人力推動(dòng)或機(jī)動(dòng)車(chē)輛牽引回轉(zhuǎn)平臺(tái)③在保證系留系統(tǒng)與系留氣球方向一致，并順風(fēng)向時(shí)，繼續(xù)回收氣球。

4結(jié)束語(yǔ)

對(duì)系留氣球的使用模式及相關(guān)技術(shù)，如系留氣球使用程序、現(xiàn)場(chǎng)充放氣技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)修技術(shù)等進(jìn)行綜合研究，以提高系留系統(tǒng)的準(zhǔn)備、布置速度及使用效率。

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作者簡(jiǎn)介

趙壘（1991.12—）浙江寧波人，高級(jí)工，主要從事浮空器全工藝流程及加工制作方法研究