这种回收高空气球载荷的方法我怎么没想到......
高空气球载荷怎么回收？相信看过之前浮空君科普文章的一定觉得这个问题很简单。就是用个降落伞嘛，任务结束之后切割锁将高空气球与降落伞之间的绳缆切断，然后降落伞带着吊舱缓缓降落到地面，至于我们去哪里找落地之后的吊舱呢，那就只能听天由命了，我们遵循风往哪边吹我们就去哪里找的原则，至于落在树上或掉在水坑里，那也只能笑着接受了。
当然这种概率也是中彩票的概率了，我们还是会在飞行之前利用风场预测对吊舱的落点进行精准的预报的。不过现在，现在美国一家公司给出了一种新的回收方法，相信一定让你眼前一亮。
美国NSC公司——也就是美国临近空间公司，2010年在HASS（High Altitude Shuttle System）项目中使用高空无人机成功实现了球载载荷的回收，为高空气球搭载载荷的回收提出了一种新的方法。
HASS无人机随高空气球升空以及自由飞行
高空无人机悬挂在高空气球底部，载荷和压舱物放置在无人机舱室内，考虑到载荷重量会影响无人机的重心位置，因此项目中载荷的最大重量定为10kg。全系统由NSC的高空球发放系统实现升空，升空过程及执行任务过程中，高空无人机始终保持头部朝下的姿态。
执行任务完毕后，通过切割锁将无人机与高空气球分离，脱离高空球后，无人机以1G重力加速度开始滑翔加速，并且仅用上升过程一半的时间即可返回高空气球发放场地并安全着陆，实现有效载荷的原地回收，极大地简化了高空气球载荷的回收过程。
高空无人机外壳由一种绝缘的，但可以透过射频信号的轻质复合材料制成，在无人机内部集成了飞行控制系统、飞行终止系统、载荷和压舱物、自控飞行航电系统以及NSC公司的C3系统（命令、控制和通信）。此外在无人机内部还配备了一副备用降落伞，配合飞行终止系统使用，为载荷的安全回收提供了双保险。
红色部分即为无人机内部的有效载荷舱
机械接口
HASS高空无人机利用复合材料托盘承载有效载荷，并在执行任务过程中将载荷固定在飞机内部，复合材料托盘是绝缘的，在应力集中位置进行了特殊的加强设计。载荷舱的位置由飞行设备舱和释放支架的位置决定的：飞行设备舱中包含重量相对较大的能源电池，因此布置在无人机头部位置，为稳定滑翔提供先决条件；释放支架在无人机上表面，将悬挂集中力传递到无人机外表面，此二者之外的区域即为载荷舱安装位置，载荷舱通常位于整机重心之后。
电气接口
利用NSC公司的C3系统，为有效载荷提供了多种标准的电气接口，主要包括有效载荷的开/关及其他控制，数据的接口等等。此外，HASS还可提供一个低电磁干扰环境，防止有效载荷在工作过程中受到电磁干扰的影响。当载荷舱室重量及体积均有余量时，还可专门携带电池为有
效载荷供电，通常情况下，HASS可携带有效载荷持续飞行6个小时。
环境因素
HASS可携带有效载荷飞至30km高度，在起飞、上升、下降的过程中，要经历多种环境的更替，由于载荷舱不具备恒压能力，并且保温能力也一般，因此外界环境的压力和温度变化都将直接对载荷产生影响。在整个飞行过程中，温度的变化范围在-57-38℃，密度变化从1.225-0.017kg/m3，由于不同载荷的保温能力不同，需要对载荷进行针对性的温控设计。
发放、起飞、升空
发放和着陆过程是无人机受到过载最大的阶段，发放时无人机始终保持头朝下的姿态，设计时各方向受到的过载均应不大于5G。在发放后约10s的初始上升段，即在高空气球释放后约10s，无人机及载荷即将离地，此时由于无人机和载荷重力的作用，将对高空气球施加一个竖直向下的作用力，此力反作用在无人机和载荷上形成离地过载。为了减小离地过载对无人机和载荷的影响，在高空气球与无人机之间设计了减震织带，吸收振动能量，以减小对无人机和载荷的冲击作用。
投放及返回
当HASS接到地面投放指令后，释放支架约束解除，无人机脱离高空气球平台，以1G加速度及低头初始姿态加速下降，在此过程中无人机承受的最大过载约5G。随着速度的增加，无人机姿态逐渐拉起，最终形成稳定滑翔。由于采用了升力体构型，并且翼载荷相对较大，无人机飞行过程中受湍流及侧风影响很小，飞行稳定。无人机自控系统可以实现稳定的转向功能，使得无人机飞往指定的着陆点，转向过载低于1.15G。
无人机在返回过程中将要经过与上升过程完全相反的环境，由于下降速度明显高于上升速度，无人机将仅用上升过程的一般时间即可降落到地面，低温设备快速重新返回温度稍高、湿度明显增大的环境，有可能导致设备结冰，这也是有效载荷在设计过程中需要注意的。
着陆冲击
在HASS触地到滑行减速过程中，无人机会受到明显的动载荷冲击作用，初始加速度向上，并且当尾部触地后无人机显著低头，会带来明显的滚转运动。竖直方向，无人机的下降速度约为4-5m/s，相当于从1.2米高度自由掉落。经过多次不同路径着陆及不同着陆场地条件的测试，设计了高安全系数，为有效载荷的安全回收提供保障。
介绍了那么多优点，这种方式目前的瓶颈问题也是显而易见的。由于无人机外形、重量及内部腔室尺寸的限制，目前这种方法还是只适用于极小重量的有效载荷。由于滑翔机不依靠动力飞行，极大地节省了动力系统和能源系统的重量，随着载荷尺度的增大，增加的仅仅是机体结构的重量和体积，因此这种方法未来的推广还是值得期待的。
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