本實用新型涉及解除裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種浮空器放飛約束解除裝置。

背景技術(shù)：

臨近空間浮空器是目前全世界的熱點(diǎn)研究問題，浮空器如氦氣球的放飛是臨近空間浮空器研究的關(guān)鍵問題之一，氦氣球在放飛階段處于充氣過程中，浮力逐漸增大，球體逐漸升高，受地面氣流的影響，放飛過程中氦氣球形狀及位置均不穩(wěn)定，需要對氦氣球進(jìn)行約束，待充氣完成放飛前進(jìn)行約束解除，保證氦氣球順利升空，完成放飛工作。

現(xiàn)有的約束解除方案主要是采用卷揚(yáng)機(jī)繩索通過脫扣器同氦氣球拉網(wǎng)承力帶連接，放飛過程中，通過釋放脫口器進(jìn)行約束解除。

在解除約束的過程中，現(xiàn)有技術(shù)中的解除方式存在以下缺陷：

1、脫口器解除耗時長，同步性差，易導(dǎo)致放飛失??；

2、脫扣器安裝位置有限，只能裝在卷揚(yáng)機(jī)附近，增加了升空繩索的長度和質(zhì)量，降低了氦氣球的有效負(fù)載。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的在于提供一種快速對臨近空間氦氣球放飛解除約束的浮空器放飛約束解除裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種浮空器放飛約束解除裝置，包括：第一約束繩，第一約束繩的第一端用于與浮空器連接；第二約束繩，第二約束繩的第一端用于固定在地面上；爆炸螺栓分離裝置，爆炸螺栓分離裝置的兩端分別與第一約束繩的第二端和第二約束繩的第二端連接。

進(jìn)一步地，爆炸螺栓分離裝置包括：套筒，套筒的兩端均設(shè)置有沿套筒的軸向延伸的安裝孔；兩個爆炸螺栓，兩個爆炸螺栓分別安裝在套筒兩端的安裝孔內(nèi)。

進(jìn)一步地，套筒包括兩個端部套筒和連接在兩個端部套筒之間的中間套筒，兩個安裝孔分別開設(shè)在兩個端部套筒內(nèi)，爆炸螺栓包括主體部及與主體部相連的螺桿部，中間套筒具有螺紋孔且貫穿中間套筒的兩端，兩個爆炸螺栓的主體部分別設(shè)置于安裝孔內(nèi)，螺桿部分別與中間套筒的螺紋孔兩端的內(nèi)螺紋相嚙合，以使兩個爆炸螺栓通過中間套筒相連接。

進(jìn)一步地，兩個端部套筒相鄰于中間套筒的端部形成一與對應(yīng)的安裝孔相連通的連接孔，連接孔的孔徑小于安裝孔的孔徑，使得安裝孔與連接孔形成一階梯孔；主體部的外徑大于螺桿部的外徑，安裝孔的孔徑大于主體部的外徑，連接孔的孔徑小于主體部的外徑而大于螺桿部的外徑，從而使螺桿部穿出端部套筒而使主體部留在安裝孔內(nèi)。

進(jìn)一步地，端部套筒與中間套筒相互連接、為一體結(jié)構(gòu)或為相互分離的結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，套筒上設(shè)置有讓位缺口，爆炸螺栓上的控制導(dǎo)線從讓位缺口穿出套筒。

進(jìn)一步地，浮空器放飛約束解除裝置還包括控制器，控制器與控制導(dǎo)線連接。

進(jìn)一步地，浮空器放飛約束解除裝置還包括連接件，連接件用于將第一約束繩的第二端和第二約束繩的第二端連接在爆炸螺栓分離裝置的端部。

進(jìn)一步地，連接件為固連接螺栓。

進(jìn)一步地第一約束繩和第二約束繩均為多根。

進(jìn)一步地，第一約束繩為聚乙烯帶。

進(jìn)一步地，浮空器放飛約束解除裝置還包括卷揚(yáng)機(jī)，卷揚(yáng)機(jī)與第二約束繩連接。

進(jìn)一步地，第二約束繩為丙綸繩。

應(yīng)用本實用新型的技術(shù)方案，由于本實用新型中的浮空器放飛約束解除裝置中通過爆炸螺栓分離裝置來連接第一約束繩和第二約束繩，當(dāng)需要對浮空器解除約束時，只需要驅(qū)使爆炸螺栓分離裝置爆炸，此時，第一約束繩和第二約束繩斷開連接，實現(xiàn)浮空器的放飛，簡單快捷。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示意性示出了本實用新型的浮空器放飛約束解除裝置的主視圖；

圖2示意性示出了本實用新型的浮空器放飛約束解除裝置的爆炸螺栓分離裝置部分的主視圖；以及

圖3示意性示出了本實用新型的浮空器放飛約束解除裝置的爆炸螺栓分離裝置部分的立體結(jié)構(gòu)圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、第一約束繩；20、第二約束繩；30、爆炸螺栓分離裝置；31、套筒；311、讓位缺口；31a、端部套筒；31b、中間套筒；32、安裝孔；32a、連接孔；33、螺紋孔；34、爆炸螺栓；34a、主體部；34b、螺桿部；40、連接件；50、卷揚(yáng)機(jī)；60、氦氣球。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

需要說明的是，本申請的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施方式例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對術(shù)語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應(yīng)解釋。

參見圖1至圖3所示，根據(jù)本實用新型的實施例，提供了一種浮空器放飛約束解除裝置，該臨浮空器放飛約束解除裝置包括第一約束繩10、第二約束繩20、以及爆炸螺栓分離裝置30。浮空器可以為高空氣球如臨近空間浮空器，本實施例中，該浮空器為應(yīng)用于臨近空間的氦氣球60，該氦氣球60大致呈球形。

其中，第一約束繩10的第一端用于與氦氣球60連接；第二約束繩20的第一端用于固定在地面上；爆炸螺栓分離裝置30的兩端分別與第一約束繩10的第二端和第二約束繩20的第二端連接。

由于本實施例中的浮空器放飛約束解除裝置中通過爆炸螺栓分離裝置30來連接第一約束繩10和第二約束繩20，當(dāng)需要對氦氣球解除約束時，只需要驅(qū)使爆炸螺栓分離裝置30爆炸，此時，第一約束繩10和第二約束繩20斷開連接，實現(xiàn)氦氣球60的放飛，簡單快捷。

參見圖2所示，本實施例中的爆炸螺栓分離裝置30包括套筒31和兩個爆炸螺栓34。

其中，本實施例中的套筒31包括位于兩端的兩個端部套筒31a和連接在兩個端部套筒31a之間的中間套筒31b，端部套筒31a的中間通孔形成安裝孔32，安裝時，兩個爆炸螺栓34分別安裝在套筒31的兩端的端部套筒31a的安裝孔32內(nèi)，且兩個端部套筒31a相鄰于中間套筒31b的端部形成一與安裝孔32相連通的連接孔32a，連接孔32a的孔徑小于安裝孔32的孔徑，使得安裝孔32與連接孔32a形成一階梯孔。爆炸螺栓34包括主體部34a及與主體部34a相連的螺桿部34b，主體部34a的外徑大于所述螺桿部34b的外徑，安裝孔32的孔徑大于主體部34a的外徑，連接孔32a的孔徑小于主體部34a的外徑而大于螺桿部34b的外徑，從而使螺桿部34b穿出端部套筒31a而使主體部34a留在安裝孔32內(nèi)。

中間套筒31b的中間通孔為螺紋孔33且與安裝孔32和連接孔32a相連通，，該螺紋孔33沿套筒31的軸線方向延伸且穿透中間套筒31b的兩端。兩個爆炸螺栓34的兩個螺桿部34b分別穿過兩個連接孔32a后與相鄰的螺紋孔33的內(nèi)螺紋相嚙合，從而使兩個爆炸螺栓34安裝分別固定于兩個端部套筒31a內(nèi)并實現(xiàn)相互連接。安裝好之后，兩個爆炸螺栓34相對設(shè)置，便于在合適的時機(jī)發(fā)生爆炸而解除對浮空器的約束。

本實施例中，端部套筒31a與中間套筒31b可以相互連接、為一體結(jié)構(gòu)或為相互分離的結(jié)構(gòu)。

上述的兩個爆炸螺栓34的內(nèi)部設(shè)置有炸藥，當(dāng)需要對氦氣球60解除約束時，只需要使得爆炸螺栓34內(nèi)炸藥爆炸即可，操作簡單方便。

本實施例中的套筒31的中部設(shè)置螺紋孔33的位置相對比較細(xì)，即中間套筒31b的外徑比端部套筒的外徑小，而爆炸螺栓34內(nèi)的炸藥是安裝在爆炸螺栓34的端頭上的，當(dāng)啟動爆炸螺栓34實現(xiàn)爆炸時，套筒31在設(shè)置有螺紋孔33的兩端，即中間套筒31b的兩端爆炸產(chǎn)生爆炸切面而斷開，從而使得第一約束繩10和第二約束繩20斷開連接，使得氦氣球60解除約束而放飛。

在本實用新型的其他實施例中，還可以只設(shè)置一個爆炸螺栓34，即僅在兩個端部套筒31a中的一個內(nèi)設(shè)置爆炸螺栓34，此時未設(shè)置爆炸螺栓34的端部套筒31a需與中間套筒31b相連接或為一體結(jié)構(gòu)，只要能夠?qū)⑻淄?1炸斷裂的其他變形方式，均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

為了便于對爆炸螺栓34進(jìn)行控制，本實施例中的浮空器放飛約束解除裝置還包括控制器(圖中未示出)，該控制器用于與爆炸螺栓34控制連接，便于在合適的時機(jī)控制爆炸螺栓34發(fā)生爆炸而解除對氦氣球60的約束。

在實際安裝的過程中，本實施例中的套筒31的端部套筒31a上設(shè)置有讓位缺口311，安裝爆炸螺栓34時，使爆炸螺栓34上的控制導(dǎo)線從該讓位缺口311穿出套筒31，進(jìn)而便于與控制器連接。當(dāng)然，在本實用新型的其他實施例中，還可將上述讓位缺口311設(shè)置為通孔或者凹槽，只要是在本實用新型的構(gòu)思下的其他變形方式，均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

在本實用新型的其他未示出的實施例中，還可以不設(shè)置控制導(dǎo)線，而在爆炸螺栓34中設(shè)置控制芯片，通過遙控器遠(yuǎn)程遙控使得爆炸螺栓34爆炸。

再次參見圖1和圖2所示，本實施例中的浮空器放飛約束解除裝置還包括連接件40，該連接件40用于將第一約束繩10的第二端和第二約束繩20的第二端連接在爆炸螺栓分離裝置30的端部。

優(yōu)選地，本實施例中的連接件40為連接螺栓，安裝第一約束繩10和第二約束繩20時，套筒31的兩端的側(cè)壁上設(shè)置有供連接螺栓穿過的通孔，首先使得連接螺栓沿垂直于套筒31的軸線的方向穿設(shè)在通孔內(nèi)，然后將第一約束繩10的第二端和第二約束繩20的第二端固定在連接螺栓的螺柱上，最后采用固定螺母將連接螺栓固定在套筒31上即可，簡單方便。

在本實用新型的其他實施例中，還可以將連接螺栓設(shè)置為銷釘或者鉚釘或者銷軸或者卡扣等結(jié)構(gòu)，只要是能夠?qū)⒌谝患s束繩10和第二約束繩20固定連接在套筒31上的其他變形方式，均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

在本實施例中，第一約束繩10和第二約束繩20均為多根，多根第一約束繩10和第二約束繩20一一對應(yīng)地設(shè)置，并通過爆炸螺栓分離裝置30實現(xiàn)連接，當(dāng)需要接觸對氦氣球60的約束時，只需要通過控制器控制爆炸螺栓分離裝置30上的爆炸螺栓34同時發(fā)生爆炸即可，便于實現(xiàn)氦氣球60放飛過程中的同步性。

具體來說，本實施例中的第一約束繩10為聚乙烯制作而成的拉網(wǎng)承力帶，該拉網(wǎng)承力帶為四根，四根拉網(wǎng)承力帶均勻連接在氦氣球60的外周，便于將氦氣球穩(wěn)定地約束在臨近空間內(nèi)。本實施例中的拉網(wǎng)承力帶為高強(qiáng)度聚乙烯帶，縫制于球體表面。

在本實施例中，浮空器放飛約束解除裝置還包括卷揚(yáng)機(jī)50，該卷揚(yáng)機(jī)50與第二約束繩20連接，對應(yīng)地，本實施例中的卷揚(yáng)機(jī)50為四個，優(yōu)選地，第二約束繩20為卷揚(yáng)機(jī)繩，該卷揚(yáng)機(jī)繩為直徑為16mm的丙綸繩，通過爆炸螺栓分離裝置30同四根拉網(wǎng)承力帶連接；充氣過程中，控制四組卷揚(yáng)機(jī)50工作，可調(diào)節(jié)四根丙綸繩長度，從而調(diào)整氦氣球60高度及位置。

根據(jù)上述的實施例可以知道，在約束氦氣球60的過程中，拉網(wǎng)承力帶和卷揚(yáng)機(jī)50的卷揚(yáng)機(jī)繩穿過連接螺栓連接至套筒31，兩個爆炸螺栓34串聯(lián)安裝，一端位于套筒31的安裝孔32內(nèi)，另一端通過螺紋連接至螺紋孔33內(nèi)，控制器發(fā)出遙控指令后，兩個爆炸螺栓34起爆，保證爆炸螺栓分離裝置30爆炸斷開，實現(xiàn)分離，解除對氦氣球60的約束，兩個爆炸螺栓34的冗余設(shè)計，保證分離的可靠。

臨近空間氦氣球60放飛過程中，氦氣球60約束解除的同步性及快速性高。本實用新型的突破性的采取雙爆炸螺栓34冗余設(shè)計，并設(shè)計了連接套筒31，解決了臨近空間氦氣球放飛約束解除的同步性，快速性難題，便于將氦氣球60放飛，本實用新型有效地實現(xiàn)臨近空間氦氣球放飛過程中氦氣球60位置的約束固定及放飛時約束的同步快速解除，保證放飛的順利進(jìn)行。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。