小型快速布置系留氣球系統(tǒng)淺談

摘要：文章介紹了小型快速布置系留氣球的應(yīng)用場(chǎng)景，詳細(xì)描述了系統(tǒng)組成和功用。同時(shí)針對(duì)國(guó)外的研制情況進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：系留氣球

1引言

系留氣球作為一種輕于空氣的浮空器[1]（LTA），正憑借其滯空時(shí)間長(zhǎng)、覆蓋范圍廣、平臺(tái)載荷尺寸大效率高、使用成本低等優(yōu)勢(shì)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事活動(dòng)中的應(yīng)用越來越多[2]。系留氣球按照主氣囊體積可分為大、中、小型系留氣球，體積從幾十立方到上萬立方不等。一般而言，小型系留氣球的體積一般從幾十立方到幾百立方不等，升空高度一般在500米以內(nèi)，搭載的設(shè)備重量從幾千克到幾十千克。設(shè)備類型有可見光、紅外、通信或者其它設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)軍事基地、戰(zhàn)略要地及邊界檢查站等區(qū)域的監(jiān)控和保護(hù)[3]，也可探測(cè)低空飛行目標(biāo)如小型無人機(jī)，系留氣球能減輕地區(qū)曲率和地形遮蔽影響，具有監(jiān)控視野廣，機(jī)動(dòng)性和目標(biāo)識(shí)別能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

2系統(tǒng)組成與介紹

小型快速布置系留氣球一般由系留氣球平臺(tái)、任務(wù)載荷兩大部分組成。系留氣球平臺(tái)包括球體、定向簾布、系留纜繩、系留拉索、成形拉索、載荷掛架、地面綜合設(shè)備和牽引車等;任務(wù)載荷一般為光學(xué)偵察設(shè)備和通訊設(shè)備，安裝在載荷掛架上。組成情況見圖1。

2.1系統(tǒng)用途和特點(diǎn)

小型快速布置系留氣球搭載可見光、紅外等光電載荷，實(shí)現(xiàn)對(duì)一定范圍內(nèi)地面人員、車輛等目標(biāo)的探測(cè)、跟蹤和監(jiān)視。具有覆蓋面積大、留空時(shí)間長(zhǎng)、靈活機(jī)動(dòng)、效能費(fèi)用比高等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。

1）覆蓋面積大

系留氣球升空后，可有效避免地面樹木、建筑物的遮擋，可對(duì)大范圍和遠(yuǎn)距離的目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)和跟蹤。

2）留空時(shí)間長(zhǎng)

只要天氣條件許可，氣球可長(zhǎng)時(shí)間留空。白天利用可見光對(duì)目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，晚上則使用紅外熱像儀進(jìn)行監(jiān)控。

3）靈活機(jī)動(dòng)

所有設(shè)備集成在一個(gè)運(yùn)輸單元上，可以機(jī)動(dòng)靈活地進(jìn)行轉(zhuǎn)移。特殊情況下，甚至可以用拖掛氣球直接進(jìn)行道路轉(zhuǎn)移。

4）效能費(fèi)用比高

與其他空中平臺(tái)監(jiān)視系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)研制費(fèi)、采購(gòu)費(fèi)和維修保障費(fèi)用都低得多，全壽命周期成本低，具有較高的效費(fèi)比。

2.2國(guó)外研制情況

在小型快速布置系留氣球研制方面，以色列RT公司取得很大進(jìn)展，成功研制出SKYSTAR80、SKYSTAR180和SKYSTAR300等天空之星系列產(chǎn)品。典型的SKYSTAR180組成和使用場(chǎng)景見圖2、3、4。主要參數(shù)指標(biāo)見表1。

3展望

小型快速布置系留氣球設(shè)備組成簡(jiǎn)單、集成程度高，同時(shí)操作方便，能夠快速機(jī)動(dòng)，其搭載的任務(wù)設(shè)備能夠克服地球曲率和障礙物影響，實(shí)現(xiàn)區(qū)域監(jiān)控通信等功能，非常適合城市安防、邊境布防以及偏遠(yuǎn)地區(qū)團(tuán)隊(duì)通信，具備廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 吉勒特.飛艇技術(shù)[M].王生，譯.北京：科學(xué)出版社，2008：67-88.

[2]潘峰，王林強(qiáng)，袁飛.美國(guó)系留氣球載預(yù)警系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J].艦船電子對(duì)抗，2010，33（ 5） ： 32 ～ 35.

[3]肖益軍.系留氣球在高原環(huán)境的應(yīng)用分析[J].科技展望，2017/09：110 ～ 111.

作者簡(jiǎn)介：顏標(biāo)（1980-），男，高級(jí)工程師，主要從事浮空器結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)研究。