赖贞华，杜鹏程

（1. 中国特种飞行器研究所，湖北 荆门 448035；2. 中国人民解放军 93253部队，辽宁 大连 116000）

引 言

系留气球是一种依靠空气浮力（静升力）来克服其自身重力并通过缆绳系固约束的航空器[1]。与其他飞行器相比，它具有滞空时间长、覆盖范围广、侦查功能强、生存能力强、机动性好、成本低的特点[2-3]，其市场应用越来越广泛。

系留气球主要包括空中设备和地面系留装置。空中设备主要包括球体结构、系留缆绳、测控系统、电源系统等；系留装置由系留塔、防护舱、控制舱、承重框、旋转平台等组成[4]。万向滑轮属于系留气球系统的一个结构部件，通常安装于锚泊设备旋转平台尾部，主要用于将连接系留气球的竖直系留缆绳导向后水平传输至缆绳收放设备，实现绞盘对系留缆绳的卷绕收放，并在系留气球系留和收放过程中承受系留缆绳的张力。目前对万向滑轮的深入研究较少，通常只是为了简单地实现导向功能[5]，部分增加了系留缆绳的测量功能[6]，对性能、制造和使用维护方面考虑较少。本文基于万向滑轮的功能需求，系统分析了设计要求，并从结构工艺、使用维护和在线测量方面进行了综合优化设计。

1 万向滑轮设计要求

1.1 系留气球使用模式

系留气球通常有地面锚泊、维修系固、升空、回收和空中系留5种工作模式。在升空、回收和空中系留3种工作模式下，万向滑轮均处于受力工作状态。同时，由于受风载影响，球体将带动系留缆绳沿周边的各个方向做水平偏移运动，因此要求万向滑轮能够向各个方向自由转动[7]。……