一种用于安装飞艇顶部设备的安装系统及安装方法与流程

本发明涉及浮空器技术领域，尤其涉及一种用于安装飞艇顶部设备的安装系统及安装方法。

背景技术：

平流层飞艇顶部一般安装有大面积的太阳能电池阵及其他能源、控制设备。由于太阳能电池组件不能弯折，若在飞艇空瘪的状态下先安装后再充气，将导致太阳能电池组件损坏，因此，必须在飞艇气囊充气成形的情况下再安装飞艇囊体顶部的太阳能电池阵及顶部其他设备。如何安全、准确、高效的进行顶部设备的安装，是大型飞艇总装集成的最大难题。

由于平流层飞艇尺寸巨大，其高度一般在30m以上，若直接在顶部安装设备，需要大量的吊装高空作业，并涉及多项安全防护措施，作业效率低；同时，由于操作人员踩在飞艇囊体上，容易使飞艇囊体凹陷，引起装配误差。由于大多数用于飞艇总装的艇库一般不设置有高空航吊，且宽度有限，不利于吊装设备展开，常规的吊装高空作业的方式难以实现。

专利zl201811299497.6(一种浮空器翻转装置及翻转方法)和专利zl201811620413.4(一种巨型浮空器翻转方法及装置)公布了两种翻滚装置，采用翻滚的方式进行总装集成的方法，即使飞艇囊体在地面安装好顶部设备后，再使其翻滚到正常姿态，完成飞艇总装集成。翻滚式安装的缺点在于翻滚装置成本高，研制周期长；飞艇囊体翻滚过程比较久，影响总装的进度；翻滚操作较复杂，不利于人员使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于安装飞艇顶部设备的安装系统及安装方法，提升设备安装的安全性和准确性，提高安装效率。

本发明的技术方案是：一种用于安装飞艇顶部设备的安装系统包括绳梯、多个氦气球、多台安全设备、多根安全绳及多根绳索，每一台安全设备均通过一根安全绳连接一个用于与操作人员连接的氦气球；所述绳梯绕装在飞艇的外圆周上，所述绳索在绳梯的两端连接绳梯和地面。

上述方案中，通过设置绳梯并配合使用氦气球、安全设备和绳索，使操作人员能够快速的达到飞艇顶部。且氦气球与操作人员连接，可以减轻人体压在飞艇上的重量，使操作人员在飞艇顶部操作时，飞艇的凹陷变形尽可能小，以提高设备的安装精度，同时能增加人员操作的安全性。

优选的，所述绳梯由多段带有防护垫的软绳拼接而成。软绳可采用消防绳，能够根据飞艇的周长进行灵活拼接。且防护垫用于放置绳梯直接与飞艇摩擦而损伤飞艇。

优选的，所述防护垫采用气柱卷充气后包裹于绳梯长度方向的两根软绳上。

优选的，所述绳梯为多组，沿飞艇的长度方向间隔布设。

优选的，多组绳梯中，位于飞艇中间的多个绳梯通过所述绳索连接，位于飞艇两端的绳梯各自通过一根绳索与地面连接。

上述固定方式可有效防止绳梯晃动，提高安全性。

优选的，所述绳索的一端与地面锚固，所述绳索的另一端与所述绳梯通过挂钩挂接。挂接的方式使固定方式更为灵活，通过挂接绳索上不同的高度位置，灵活改变绳索的张紧度。

优选的，所述安全设备为汽车吊。汽车吊为成熟的产品，可直接使用，无需做任何的改进，且汽车吊的伸缩臂具有较高的作业空间的可及范围。

本发明还提供一种用于安装飞艇顶部设备的安装方法，采用上述的用于安装飞艇顶部设备的安装系统进行，包括：

1)将绳梯横跨飞艇，对称铺在空瘪飞艇上，并在绳梯上安装能与地面连接的绳索；

2)对飞艇充气，随着充气成型，绳梯随之抬高，绳梯的两端垂至地面，再将绳索张紧并锚固于地面上；

3)操作人员扣上与氦气球及安全设备连接的安全绳，通过绳梯攀爬至飞艇的顶部，开展飞艇顶部设备的安装。

优选的，操作人员扣上的安全绳有三根，其中一根与氦气球相连，另一个与安全设备相连，还有一根预留；当操作人员爬至飞艇顶部时，预留的这根安全绳与操作场地就近的绳梯固定，或者，预留的这根安全绳与安全人员相连。

优选的，操作人员攀爬时，安全设备连接安全绳的固定点随之一同上移。

与相关技术相比，本发明的有益效果为：

一、可以使大型飞艇在宽度有限、又没有航吊的艇库中总装集成时，安全、高效地安装飞艇的顶部设备，能够确保人员、飞艇和设备的安全，缩短安装时间；同时；

二、本发明提供的安装系统中的设备大量采用市购产品和公知技术，实施难度小、使用成本低，可以解决大型飞艇顶部设备安装的难题；

三、安全防护措施包括人员与氦气球、绳梯和汽车吊三处连接，能够确保施工安全；绳梯包裹保护垫，能够保护飞艇不受损伤；氦气球可减轻人体踩踏在飞艇上的重量，保障设备和飞艇安全。

附图说明

图1为本发明提供的用于安装飞艇顶部设备的安装系统的布置及使用情况示意图；

图2为图1中的绳梯的布置示意图；

图3为攀爬飞艇的示意图；

图4为操作人员在飞艇顶部操作时的安全防护示意图。

附图中，100-飞艇、200-顶部设备、1-安装系统、10-操作人员、11-绳梯、12-绳索、13-氦气球、14-安全设备、15-安全绳。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1、2所示，本实施例提供的一种用于安装飞艇顶部设备的安装系统包括绳梯11、多个氦气球13、多台安全设备14、多根安全绳15及多根绳索12。

所述绳梯11由多段带有防护垫(未图示)的软绳拼接而成。软绳可采用市面可购的消防绳。消防绳首尾相接，根据飞艇100的周长拼接成绕飞艇半周，且两端能垂至地面的长软梯。所述绳梯11为多组，沿飞艇100的长度方向间隔布设。

所述防护垫采用气柱卷充气后包裹于绳梯11长度方向的两根软绳上。所述防护垫也可采用其他柔性材料包裹。

多组绳梯11中，位于飞艇100中间的多个绳梯11通过所述绳索12连接，位于飞艇100两端的绳梯11各自通过一根绳索12与地面上的地锚(或其他固定物)连接。所述绳索12可起到固定绳梯11的作用，防止绳梯11晃动，提高安全性。所述绳索12与所述绳梯11可采用挂钩挂接。

如图3、4所示，所述氦气球13为体积在30m3-40m3左右、充装氦气的气囊，可以产生约30kg-40kg的浮力。氦气球13与操作人员10通过安全绳15连接，其作用是减轻人体压在气囊上的重量，使人体在飞艇100顶部操作时，飞艇的凹陷变形尽可能小，提高设备的安装精度，同时能增加人员操作的安全性。

每一台安全设备14均通过安全绳15连接一个操作人员10和氦气球13。在本实施例中，所述安全设备14为汽车吊。使用的汽车吊的吊臂举伸的最大高度应高于飞艇100的顶部。汽车吊的吊钩通过安全绳15连接操作人员10。当操作人员10在飞艇100顶部工作安装顶部设备200时，吊钩连接至人员身体，作为登高作业时的安全防护，确保人员不会跌落飞艇，通过吊钩还能将安装系统中各设备、工具等转运。

本发明还提供用于安装飞艇顶部设备的安装方法，采用上述的用于安装飞艇顶部设备的安装系统进行，包括：

1)计算好所需要的绳梯11的长度，将消防绳首尾拼接好，绳梯11长度方向的两侧包裹保护垫；

2)将绳梯11横跨飞艇100，对称铺在空瘪飞艇100上。绳梯11中央的拼接位置位于飞艇100的中心面上。需要多组绳梯11时，须将绳梯11之间通过绳索12连接。靠近飞艇100端部的绳梯11上挂接与地面连接的绳索12；

3)对飞艇100充气，随着充气成型，绳梯11随之抬高，绳梯11的两端垂至地面，再将绳索11张紧并捆绑至地面上的地锚(或其他固定物)，完成绳梯11铺设；

4)操作人员10通过攀爬的方式从地面升至飞艇100的顶部，开展飞艇顶部设备200的安装。攀爬前，操作人员10穿戴好安全带，安全带上的安全扣伸出三根安全绳15，一根连接在充好氦气的氦气球13上，另一根连接在汽车吊的吊钩上，还有一根预留备用。操作人员10可以通过乘坐高空作业车的方式抵达软梯11的高处，减少攀爬距离。操作人员10攀爬时，安全设备14连接安全绳的固定点(吊钩)随之一同上移(吊钩在吊臂带动下举伸)。

操作人员10攀爬至飞艇100顶部后，将安全带上的第三根(预留备用)安全绳15固定在就近的软梯11上。三处安全绳15固定好后，可确保操作人员10安全，即可开展安装作业。

本发明提供的安装方法可支持多人同时在飞艇顶部作业。作业时，可两人一组共同作业。其中一人负责安装设备，由于飞艇顶部有坡度，需要由另一人作为安全员，位于飞艇顶部中心，通过预留备用的安全绳15拉住另一人以确保安全。

安装好顶部设备200后，撤收方法如下：操作人员10陆续从飞艇顶部撤离，最后一人将绳梯11上位于顶部的连接部位解开，用汽车吊将分解开的绳梯11吊至地面，最后一人通过汽车吊吊至地面。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。