玩个气球就能创造世界纪录,你行吗?( 三 )


看到这里大家肯定会有一个疑问:这么大个气球会不会被风吹跑?
答案是当然不会!
除了主系缆有很高的安全系数外 , 系留气球系统的地面锚泊设施也起了重要的作用 。

大型船舶的船锚(图片来源:veer图库)
锚泊这个词是从船舶专业的锚泊一词发展过来的 。 系留气球锚泊设施的主要作用也和船舶上的锚泊设施类似 , 虽然形式上有所区别 , 但是两者作用一致 , 都是起稳定固定作用的 。
前者是为了固定气球球体不被风吹跑 , 后者是为了稳定固定船体;前者的系缆长度可以通过主绞盘收放 , 后者锚链的长度可以根据水深需要收放调节 。
系留气球有两个状态 , 系留状态和锚泊状态 。
系留状态可以看作是它的工作状态 , 气球只被主系缆拽着 , 停留在需要的高度 , 这个时候气球上的仪器设备就可以开始工作了 。

系留状态的系留气球
(图片来源:中科院空天信息研究院浮空器研发中心屈维摄影)
锚泊状态可以视为待机状态 , 气球收回到锚泊平台上 , 由头部的鼻锥和两侧系索三点共同约束 , 这时气球处于一个抗风能力更好的状态 , 此时气球上的科学仪器会关机 , 仅留有球体压力控制的设备正常工作 。

系留气球处于锚泊状态(头部鼻锥和两侧系索 , 共三点约束)
(图片来源:中科院空天信息研究院浮空器研发中心祝榕辰摄影)
而且锚泊设施上有一个回转平台 , 可以由球体带动自由转动 , 使流线型气球的头部始终对着来风的方向 , 这样气球所受的风阻相对最小 。

【玩个气球就能创造世界纪录,你行吗?】(图片来源:中科院空天信息研究院浮空器研发中心屈维摄影)
所以 , 一旦遇到恶劣天气 , 操作人员就会将系留气球置于锚泊状态以保证球体的安全 。
本次纳木错试验 , 是中科院空天信息研究院的系留气球第6次在青藏高原地区进行科考作业 。 未来 , 我国将完成系统的极目”观测 , 实现对第三极生态、环境、资源、灾害等过程的大范围、多尺度、系统化、常态化监测 , 为科学研究和社会经济发展提供精准数据 。
下一步 , 科考队将利用系留气球继续到青藏高原其他地区进行观测 , 并有望挑战更高的升空高度 。
参考文献:
[1]人民网军事频道.国产直-18直升机首次飞越珠峰 飞行高度达9000米[EB/OL].http://military.people.com.cn/n/2015/0202/c1011-26493171.html,2015-2-2.
[2]黄宛宁, 栗颖思, 周书宇, et al. 现代浮空器军事应用[J]. 科技导报, 2017(15):22-29.
[3]新华社.7003米!我国自主研发的系留浮空器破高度纪录[EB/OL].http://xhpfmapi.zhongguowangshi.com/vh512/share/6153393,2019-5-23.

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