飛艇架線

飛艇架線是一種利用遙控飛艇進行施放放線引繩的技術，最先是由甘肅送變電公司與北京航空航天大學在2000年合作開發的，並且線上路施工中套用成功。

基本介紹

• 中文名：飛艇架線
• 方式：從線路上空飛過
• 放線方式：兩種選擇
• 開發時間：2000年

飛艇架線的由來

幾十年來，輸電線路的建設者們一直在不懈地進行著探索，試圖尋求一種適合我國國情的飛行施放放線引繩的方法。自上世紀80年代開始，全國很多家送變電公司就先後進行了多種嘗試，例如進行過槍榴彈、射鯨槍、迫擊炮、氣象火箭等可在空中飛行的物體攜帶引繩飛越障礙物的論證和試驗。由於槍流彈、射鯨槍、迫擊炮彈等飛行物體存在著飛行速度快、飛行距離有限，飛行軌跡不受控、落點難以準確控制等問題，因而無法實現施工所要求的安全地攜帶引繩沿線路方向飛越障礙物的目標。但是，建設者們探索的步伐卻一直沒有停止過。1992年，北京送變電公司利用遙控直升機展放放線引繩項目獲得成功。福建送變電公司採用自製的火箭，也成功地進行了一定條件下的跨越展放引繩工作。到了上個世紀末本世紀初，在前人二十年來的不斷探索和實踐經驗積累的基礎上，一種既安全又經濟的方法終於在輸電線路建設中嶄露頭角，這就是遙控飛艇施放放線引繩技術。

圖1 飛艇架線

雲南省緊隨其後，於2001年4月成功在500千伏大朝山至昆明的輸電線路建設中，實現了飛艇飛越哀勞山自然保護區施放放線引繩的目標。

特點

遙控飛艇施放引繩技術是利用飛艇從線路上空飛過，張力牽放（或展放）一根輕質柔性繩索，以供施工人員利用這根繩索牽引後續繩索直至鋼絲繩的技術。基於遙控飛艇的設計理念和飛行特性，遙控飛艇施放引繩技術具有了以下的特點：第一，具有較高的安全性，由於飛艇不載人，所以不會發生人員的傷害事故；飛艇在設計上，保證了在出現任何意外情況時，不會發生自由飄飛的情況，加之其充氣後自重非常輕，因此，既不會危及空中安全，也不會傷及地面人員及設施。第二，它具有垂直起降、空中定點懸停、低空低速等特性，充分滿足了線路施工在各種地形條件和技術條件下的要求。第三，飛艇的易操作性使其具有了推廣套用的前景。

引繩工藝

在飛艇施放引繩工藝流程中，由飛艇展放的引繩稱為一級引繩，其後順序牽引的引繩為二級、三級引繩等，引繩的破斷力隨級別升高而不斷增大，直到足以牽引導引繩。當一級引繩展放完畢升空後，二級及其以後的引繩牽引可利用專用小型牽張設備和常規牽張設備進行牽放。整個工序的關鍵工作和首要工作是在飛艇進行的一級引繩展放上。

放線方式

根據地形、氣象及線路的具體情況，可有展放及牽放兩種選擇。

展放方式

1概述

所謂展放，即按所需架設線路長度將一級引繩全部纏繞在遙控飛艇攜帶的放線機構上,飛艇起飛後在起點上空懸停並通過遙控放線器拋下掛有重物的繩頭，飛至終點後將余繩一次全部拋下，完成一段線路的一級引繩展放

2優點

飛行過程中，引繩處於自由下落狀態，對飛艇飛行姿態影響不大，且飛艇飛行全程中，隨飛行距離的增加飛艇的自重將不斷減輕，飛行特性也逐漸趨於最佳。

3缺點

展放過程中，引繩張力無法控制，引繩與障礙物接觸，在升空時可能需要揀掛(主要是在跨越密集林木時)；同時，在展放過程中如果艇載放線機構出現故障，將給飛艇操作造成極大困難，這時往往需要線路上的監控點將引繩開斷，以保障飛艇安全返航，當展放的引繩沒有經過線路監控點時，可能會造成飛艇迫降的危險。

4適用範圍

展放線路起止點因地形或其它因素只能選擇一個點作為起降點；或者飛行區段的氣象條件較為惡劣，需要飛艇降落時有較大的剩餘功率，一般採用展放方式。

牽放方式

1概述

所謂牽放，是將一級引繩全部置於起點地面線盤上，並將繩盤上的繩頭帶上塔頂，當飛艇在塔頂上方懸停並從遙控放線器中放出一段5～10米的引繩到塔頂後，這時將飛艇放下的繩頭和從地面帶上塔頂的繩頭相連，飛艇便可牽引引繩向終點飛行。飛行全程中，引繩的張力由地面繩盤操控人員根據指揮員的命令進行控制，引繩可始終處於騰空狀態，飛艇在飛越終點後帶引繩下降，當塔頂或地面人員抓住引繩後，遙控人員把遙控脫繩器打開，將飛艇上的繩頭拋下，完成一段線路的一級引繩牽放。

2優點

放線過程中放線張力全程可控，且引繩可以不與地面障礙物相接觸；飛行過程中起點始終作為控制點存在，如果地面繩盤出現故障，則可切斷起點的引繩，使飛艇不受引繩的影響返航降落。牽放的安全係數及放線成功率高於展放，是優先考慮的一級引繩放線方式。

3缺點

飛行過程中，隨飛艇飛行距離的增加，飛艇荷載增加，飛行特性變差，飛行末段飛艇可控性較差，對飛艇操作人員及地面配合人員要求較高，對氣象及起降場地的條件要求較高。

4適用範圍

在氣象和起降場地條件較好的情況下一般優先採用，目前，我們進行的施工中多採用牽放方式，成功率也較高。

後續引繩的牽引

1概述

當一級引繩放通並升空後，利用小型高速牽張設備順序牽引二級引繩、三級引繩等，直到能夠牽引導引繩的那一級引繩，假定其為X級引繩，再通過一牽三或一牽五的方法牽通三根或五根X級引繩，然後便可逐根牽引導引繩了。

2使用的工器具

專用小型牽張機、專用放線滑車、專用聯接器、手板葫蘆等。

遙控飛艇及開發

遙控飛艇

XYGC-700是目前國內套用最為廣泛的遙控架線飛艇，並出口東南亞，其相關參數如下：

圖2

遙控飛艇作為一級引繩展放的載體其重要性不言而喻，其技術涵蓋面較廣，這裡(表1)僅例舉了目前投入實用的具有代表性的飛艇的主要參數，這些參數實際上也體現了飛艇的技術特徵及作業能力。另外，飛艇能套用到施工當中，和操控、維護、保養技術密不可分，它們亦是飛艇技術的重要組成部分。

送電線路施工環境多為山地、密林，飛艇體積太大，起降、轉場、存放就會受到地型條件的限制，使用十分不便，而且每次作業成本因人員及氦氣使用較多而居高不下，不能被線路施工廣泛接受；而飛艇體積太小，則會因為自身浮力不足，不能使用大功率發動機造成不具備放線能力，因此我們選擇了綜合性能較能滿足放線需要的飛艇尺寸，即7米作為開發新型飛艇的基本參數，同時在設計上非常注重提高遙控飛艇的操控性、低空性、低速性，以使它們完全能夠適應惡劣的線路施工環境。

需要引起注意的是，根據《中華人民共和國民用航空法》、《中華人民共和國飛行基本規則》，以及《通用航空飛行管制條例》等法律法規的規定，遙控飛艇也屬於接受管制的飛行器之一。因此，在利用飛艇進行放線作業時，也應按照相關要求及程式，與施工所在地的空管部門取得聯繫並獲得批准，以合法使用飛艇進行施工作業。

引繩

在放線工藝流程中，飛艇展放一級引繩後，逐步順序牽引較高破斷力的引繩，直到牽通導引繩。每一級引繩的選用，都直接關係著放線安全和工作效率，總的希望引繩級別越少越好，但往往質量輕破斷力高的引繩價格也是極其昂貴的，目前使用的迪尼瑪就達到了22元/米。因此引繩的選用要綜合施工需要和價格承受能力等多方面的因素考慮。同時，對每一級引繩的破斷力要經過嚴格的計算和檢測，在施工過程中一旦某一級引繩斷裂，那么，包括飛艇展放的一級引繩在內的前期工作都將變成徒勞，損失是不言而喻的。各種引繩的重量、破斷力不同，在放線過程中使用的順序亦不同。所謂引繩的級別，不是用來區分不同規格或不同種類的引繩，而是用來表明引繩在某次放線施工中使用的順序。簡單地說，直接由飛艇展放的引繩稱之為一級引繩；由一級引繩牽引的引繩稱之為二級引繩，以此類推可有三級引繩等。同一種引繩按其被展放的順序不同，可以作為一級引繩使用，也可以作為二級引繩、三級引繩使用等。作為一級引繩，因其要由飛艇進行展放，所以其每次展放的全部重量不能超過飛艇的最大負載，一般採用直徑最小、質量最輕、破斷強度也相應較低的繩子。

圖3

小型牽張設備

?牽張設備及其它工器具是飛艇展放放線引繩後續施工的重要組成部分，是安全、高效完成放線任務的保障。送變電線路施工中所用的常規牽張設備體積大、重量重、需要汽車運輸，不適用於飛艇靈活機動的工作特點；同時其能顯示的最小牽張力也超過了放線引繩的斷裂強度，因此無法使用。為此，我們在實施飛艇項目之初就很重視小型牽張設備的開發，目前所使用的這些設備和工具，能夠很好地滿足牽放引繩的需要，並且將會得到進一步的改進和完善。