淺談系留氣球系留系統的使用

摘 要：系留氣球平臺通常由系留氣球、系留纜繩、地面系留系統及相關保障系統等組成。簡要介紹了系留氣球在升空、回收過程中的常用使用程序。

關鍵詞：系留氣球;升空;回收

1 引言

系留氣球根據平臺搭載的有效載荷的不同，可執行廣播、通信、電子偵察、電子干擾等任務。因其留空時間長、覆蓋面積大、使用費用低、維護簡單，在國外獲得了廣泛的應用。系留氣球平臺通常由系留氣球、系留纜繩、地面系留系統及相關保障系統等組成。

2 系留系統功能

系留系統主要用于系留氣球的升空和回收，并在系留氣球空中定點時通過纜繩對其進行系泊;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、檢查用的工作平臺。系留氣球平臺的系留系統是在常規浮空器（如飛艇、氣球等）地面系留系統的基礎上逐步完善的。同時系留氣球平臺也有其自身的特點，如留空時間長、球體內壓大等。因此，系留系統的設計除了遵循常規浮空器地面系留系統的基本設計原則外，還應充分考慮下列幾個原則。

（l）三點系留

氣球通過頭部及中部左、右共三點進行系留。地面系留系統對應球上三個系留點設置三臺系留（輔助）絞車。氣球升空初期和回收后期，由三臺系留（輔助）絞車對氣球的精確移動、定位進行控制;氣球地面系留時通過三臺系留（輔助）絞車、系留塔上的頭錐機械鎖具及其他輔助系留點對其予以固定。采用三點系留的概念，可以克服常規飛艇在起飛和降落時需要大量地面人員的弊病，有效降低因系留氣球平臺留空時間長而必須保留的地面人員的費用。通常對小型系留氣球平臺，只需三人就可對其進行放飛或回收。

（2）順風向布置

系統可繞其自身的支撐軸在水平面內作士360°的旋轉運動，保證氣球在空中產生飄移時，系留纜繩和旋轉平臺系統的縱向保持方向一致，即作順風向布置;氣球在地面系留狀態時，亦保持順風向系留。這樣可顯著降低作用于系留氣球平臺球體的氣動載荷，相應地也降低了作用于系留系統的載荷，提高系留系統的安全性。另一方面，平臺空中系泊時，順風向布置可減少纜繩的導向裝置對纜繩的磨損。

（3）快速布置

由于系留氣球平臺的特殊用途，要求其具備快速布置能力，因此，對中小型系留氣球的系留系統一般采用機動式車載方案，可快速機動，并適合道路運輸;對大型系留氣球的系留系統則采用模塊化設計，便于運輸并提高系統的現場組裝能力。

3 系留系統的使用

3.1系留系統正常使用程序

3.1.1升空/回收程序

系留氣球在升空前應進行飛行前檢查，確保系統處于正常工作狀態，回收后應進行飛行后檢查，以便進行適當的維護與保養。回收程序實際上是升空程序的逆過程，下面給出了系留氣球升空時的主要操作程序，假設系統已進行飛行前檢查，并已處于正常待飛狀態。

①必要時，啟動回轉裝置，調整系留系統至合適方向。

②操作系留（輔助）絞車（左、右），適當降低系留氣球高度，確保前后機械索具處于松弛狀態。③解開前后機械索具。

④檢查系留索具、機械索具、纜繩等，確保未打結或相互卷繞。

⑤操作系留（輔助）絞車（左、右），調整系留氣球姿態，使其處于升空預備狀態。

⑥釋放機械鎖具。

⑦操作系留（輔助）絞車（前、左、右），使系留氣球開始升空，并保持姿態穩定，一般為迎角0（土3°），滾轉0（土3°），直至纜繩承受全部張力。

⑧從系留（輔助）絞車上解下機械索具。

⑨操作纜繩絞盤（絞車），升空至規定高度。進入空中系留程序。

3.1.2空中系留程序

系留氣球空中定點系留時，系留系統主要用于調整系留氣球的高度。正常情況下，為避免纜繩與導向滑輪接觸處的磨損，應定期（一般間隔周期為4h）調整系留氣球的系留高度。此外，天氣狀態變化時，如有需要則應將系留氣球的系留高度進行較大調整。系留氣球的系留高度的調整，一般只需啟動纜繩主絞車系統，包括絞盤和儲纜絞車。系留氣球空中定點系留時，回轉裝置應處于待工作狀態，以隨時保證纜繩與系留系統的方向一致。

3.2系留系統應急使用程序

3.2.1應急程序的基本原則

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

①減輕或消除對人員的傷害，避免對人員身體健康和安全造成影響。

②采取適宜的措施，使狀態受控或避免事態進一步擴大。

③應急措施的采取，應符合用戶的利益，使用戶的損失降到最低。

雖然應急程序的實施可有效地減少損失，但采取必要的預防措施，以避免應急狀態的出現則更為重要，如加強對系留氣球及系留系統的檢查和維護，重視對惡劣天氣的預報，都更有利于系留氣球的飛行和安全。

4 結束語

系留系統作為系留氣球系統的一個重要組成部分，其設計必須在進行系留氣球總體設計時系統考慮，此外還必須對系留氣球的使用模式及相關技術，如系留氣球使用程序、現場充放氣技術、現場維護（修）技術等進行綜合研究，以提高系留系統的準備、布置速度及使用效率。

參考文獻

[1]李彤;浮空器學科專業發展研究[A];航空科學技術學科發展報告[C];2016年

[2]叢力田;浮空器在預警監視領域應用研究[A];航空科學技術學科發展報告[C];2017年

[3]范春石;自動飛艇探測器技術發展研究[A];航空科學技術學科發展報告[C];2016年

作者簡介：

楊繁俊（1986.9—）高級工，安徽合肥人，主要從事浮空器全工藝流程及加工制作方法研究