CN105060133B - 一种水下探测设备的布放与回收装置及其布放、回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下探测设备的布放与回收装置，该回收装置设置于舰船上，对于第二悬臂吊：其吊臂前端安装定滑轮、其吊臂两端分别设置处于同一直线上的第一耳环和第二耳环、其吊臂后端设置与第二耳环成直角夹角的第三耳环、其基座上设置定滑轮组；牵引索从第一绞车上发出，通过定滑轮组绕至吊臂前端的定滑轮，再经第二悬臂吊的基座上的定滑轮组收回到第二绞车上；第一浮球通过绳索穿过第一、第三耳环固定于船上，第二浮球通过绳索穿过第二耳环固定在船上；捕获设备连接至第一悬臂吊前端的吊放钩。本发明还提供了基于该装置的布放、回收方法，通过该方法能够实现在高海况情况下将大型水下探测设备布入水中。

Description

一种水下探测设备的布放与回收装置及其布放、回收方法

技术领域

本发明涉及水下航行技术领域。

背景技术

随着遥控和无人水下探测设备的出现，水下航行技术发生了明显的变化。新一代水下探测设备的首要目标就是在无人水下探测设备上配置不同的部件协同完成不同的任务，其特点是无需物理连接就可以实现远距离操作，并以适当的航速进行大范围海域作业，具有无可比拟的优势。然而，水下探测设备作业水域较为恶劣，特别是在布防过程或完成水下工作任务后回收时，如何能做到安全快速地布放回收成为了一项重要的技术。

水下探测设备作为水下设备，其作业能力较大程度上受到作业海域海况的影响，而海况的影响主要反映在收放过程中，确切地说，制约水下探测设备作业能力发挥的主要因素是在恶劣海况条件下的布放与回收，特别是在高海况条件下的回收。为此，国内外研发机构投入巨大的人力与经费对水下探测设备的收放技术进行研发与攻关。据收集到的资料获悉：目前采用的收放装置主要有以下几种形式：

1)A形架：该方法主要是增强起吊设备与母船甲板间的连接强度，提高装置在布放与回收时的稳定性，但无法实现在高海况条件下准确捕捉水下水下探测设备的能力。

2)罗网/吊篮：该方法虽然能在较高海况的条件下对水下探测设备进行回收，但仅适用于回收小型水下探测设备，功能单一，且占用母船甲板空间。

3)起重机/吊杆：适用于各种布放船，对干舷高度没有要求，能够收放多种类型的水下探测设备，但无法实现在高海况条件下准确捕捉水下探测设备的能力，同时在布放回收时无法消除水下探测设备的摇摆。

4)X形艇回收系统：这是一种针对专用的特种设备而设计制造出的一种回收系统，造价高且适用范围有限，通用型差。

5)滑道式布放系统：设计简单，适用于外表光顺的水下探测设备的布放与回收，例如UUV、硬壳充气艇(RIB)和外表光顺拖曳体，但不适合干舷较高的布放船，难以在高海况下作业，且体积庞大。

综上，有必要设计或制定出一种利用船载起吊设备，能在高海况(三级)将大型水下探测设备顺利布入水中或从水中收至甲板的布放回收方法及装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种水下探测设备的布放与回收装置，能在高海况(三级)下能顺利将水下探测设备从舰船布入水中，且能在其完成任务后收至舰船上。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：该回收装置设置于舰船上，包括第一悬臂吊和第二悬臂吊、第一耳环、第二耳环、第三耳环、第一绞车、第二绞车、定滑轮、定滑轮组，牵引索，第一浮球和第二浮球以及与水下探测设备上吊点相匹配的捕获设备。

第二悬臂吊中将吊臂前端的吊放钩拆掉并安装定滑轮，在第二悬臂吊的吊臂两端分别设置第一耳环和第二耳环，其中第一耳环和第二耳环在一条直线上，吊臂后端设置第三耳环，第三耳环与第二耳环二者所处平面成90度夹角，悬臂吊的基座上设置定滑轮组。

牵引索从第一绞车上发出，通过定滑轮组绕至吊臂前端的定滑轮，再次经第二悬臂吊的基座上的定滑轮组收回到第二绞车上。

浮球的球体上具有挂钩挂在牵引索上，连接第一浮球的绳索穿过第一耳环和第三耳环固定于船上，连接第二浮球的绳索穿过第二耳环固定在船上。

捕获设备连接至第一悬臂吊前端的吊放钩。

本发明还提供了一种基于上述水下探测设备的布放与回收装置的布放方法，通过该方法能够实现在高海况情况下将大型水下探测设备布入水中。

为达到上述目的，该方法具体为：将舰船航速调整到2kn～6kn航速时布放开始，此时水下探测设备位于舰船上，该布放方法步骤如下：

步骤a)从舰船上用两根φ10mm的安全索分别与捕获设备纵向两端相连，同时用两根φ10mm的安全索与水下探测设备纵向两端相连。

步骤b)启动第一悬臂吊，将捕获设备移动至舰船上的水下探测设备背部起吊点正上方，放出第一悬臂吊上的起吊索，捕获设备落到吊点上，二者配合锁紧构成一体。

步骤c)启动第一悬臂吊，适用第一悬臂吊的吊臂将水下探测设备升至高于舰船的船舷高度后，再旋转之船舷外，将水下探测设备伸出距船舷3m至6m距离后布放入水，保持安全索固定在舰船上。

步骤d)第一悬臂吊放出起吊索将水下探测设备布入水中。

步骤e)待水下探测设备入水后，停止第一悬臂吊工作。

步骤f)观察水下探测设备在水中的运行姿态，则将捕获设备与吊点分离。

步骤g)将第一悬臂吊的吊臂回收到位，完成布放。

本发明还提供了一种基于上述水下探测设备的布放与回收装置的回收方法，通过该方法能够实现在高海况情况下将大型水下探测设备从水中回收至舰船上。

为达到上述目的，该方法具体为：当水下探测设备作业结束后，将舰船航速调整到2kn～6kn航速，回收步骤如下：

步骤1)从舰船上用一根引导索连接到牵引索的第一浮球与U型圈的最底部之间的位置A处。

步骤2)当水下探测设备与舰船同速、同向航行2～3min时，调整水下探测设备或者舰船，使其距舰船3～6m与母船同速、同向航行。

步骤3)调整水下探测设备的航速与航向，使水下探测设备的头部向下进入U型圈，然后将水下探测设备调整至水平航行并关闭动力，此时水下探测设备浮于水面，而牵引索随舰船前行并且U型圈最底部进入水下探测设备背部上的牵引钩中。

步骤4)通过第一绞车放出牵引索并通过第二绞车回收牵引索，同时回收引导索，将引导索与牵引索的连接处即位置A移动到第二浮球与U型圈底部之间的位置C处，然后将引导索与牵引索分离，并将引导索两端固定于舰船的船舷上。

步骤5)启动第一悬臂吊，将捕捉装置升至高于船舷高度后，再旋转之船舷外，将捕捉装置伸出距船舷3m至6m距离处，将捕捉装置摆至水下探测设备背部上的吊点上方处，并通过第一绞车放出牵引索并通过第二绞车回收牵引索调整水下探测设备的位置或者通过摆动第一悬臂吊的吊臂使得捕捉装置始终保持在水下探测设备背部上的吊点上方处。

步骤6)放下捕获设备，将其与吊点锁定构成一体，然后启动第一悬臂吊，将水下探测设备吊回至舰船上。

步骤7)将捕获设备与吊点分离，使用第二绞车完全回收牵引索，然后将第一悬臂吊回收至原位，完成回收。

有益效果：

1、该布放与回收装置，能在高海况(三级)下，通过第一悬臂吊将水下探测设备从舰船布入水中，且能在其完成任务后通过第二悬臂吊以同步的方式将水下探测设备收至舰船上。

2、本发明还提供了一种基于上述水下探测设备的布放与回收装置的布放方法，通过该方法能够实现在高海况情况下将大型水下探测设备布入水中。

3、本发明还提供了一种基于上述水下探测设备的布放与回收装置的回收方法，通过该方法通过设计引导索，将引导索固定在牵引索设定位置，通过一定的方法能够牵引水下探测设备与舰船并行，以实现在高海况情况下将大型水下探测设备从水中回收至舰船上。

附图说明

图1是第二悬臂吊示意图。

图2是牵引索浮球示意图。

图3是第一悬臂吊和捕获设备示意图。

图4是牵引装置示意图；

图5为水下探测设备布放过程示意图；

图6为水下探测设备回收过程牵引和引导工作过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种水下探测设备的布放与回收装置，该回收装置设置于舰船上，包括第一悬臂吊和第二悬臂吊，且由第一悬臂吊实现水下探测设备的布放，由第二悬臂吊实现水下探测设备的回收，该回收装置还包括：

第一耳环、第二耳环、第三耳环、第一绞车、第二绞车、定滑轮、定滑轮组，牵引索，第一浮球和第二浮球以及与水下探测设备上吊点相匹配的捕获设备。

第二悬臂吊中将吊臂前端的吊放钩拆掉并安装定滑轮，如图1所示，在第二悬臂吊的吊臂两端分别设置第一耳环和第二耳环，其中第一耳环和第二耳环在一条直线上，吊臂后端设置第三耳环，第三耳环与第二耳环二者所处平面成90度夹角，悬臂吊的基座上设置定滑轮组，如图4所示。

牵引索从第一绞车10上发出，通过定滑轮组绕至吊臂前端的定滑轮，然后绕过水面，并漂浮形成U型圈，再次经第二悬臂吊的基座上的定滑轮组收回到第二绞车11上。

浮球的球体上具有挂钩挂在牵引索上，如图2所示，连接第一浮球的绳索穿过第一耳环5和第三耳环6固定于船上，连接第二浮球的绳索穿过第二耳环7固定在船上。

第一悬臂吊前端的吊放钩钩住捕获设备，该捕获设备为与水下探测设备上的吊点相匹配的锁紧机构。如图3所示。捕获设备为常规所使用的捕获设备，其与水下探测设备上吊点能够锁紧。

图5为水下探测设备布放过程示意图；布放方法为：

将舰船航速调整到2kn～6kn航速时布放开始，此时水下探测设备位于舰船上，该布放方法步骤如下：

步骤a)从舰船上用两根φ10mm的安全索分别与捕获设备纵向两端相连，同时用两根φ10的安全索与水下探测设备纵向两端相连，用于保证二者稳定不至于摇晃的太厉害。

步骤b)启动第一悬臂吊，将捕获设备移动至舰船上的水下探测设备背部起吊点正上方，放出第一悬臂吊上的起吊索，捕获设备落到吊点上，二者配合锁紧构成一体。

步骤c)启动第一悬臂吊，适用第一悬臂吊的吊臂将水下探测设备升至高于舰船的船舷高度后，再旋转之船舷外，将水下探测设备伸出距船舷3m至6m距离后布放入水，保持安全索固定在舰船上。

步骤d)第一悬臂吊放出起吊索将水下探测设备布入水中。

步骤e)待水下探测设备入水后，停止第一悬臂吊工作。

步骤f)观察水下探测设备在水中的运行姿态，则将捕获设备与吊点分离。

步骤g)将第一悬臂吊的吊臂回收到位，完成布放。

图6为水下探测设备回收过程牵引和引导工作过程示意图，当水下探测设备作业结束后，将舰船航速调整到2kn～6kn航速，回收步骤如下：

步骤1)从舰船上用一根引导索连接到牵引索的第一浮球与U型圈的最底部之间的位置A处；

步骤2)当水下探测设备与舰船同速、同向航行2～3min时，调整水下探测设备或者舰船，使其距舰船3～6m与母船同速、同向航行；

步骤3)调整水下探测设备的航速与航向，使水下探测设备的头部向下进入U型圈，然后将水下探测设备调整至水平航行并关闭动力，此时水下探测设备浮于水面，而牵引索随舰船继续前行，这样U型圈最底部就能够进入水下探测设备背部上的牵引钩中；

步骤4)通过第一绞车放出牵引索并通过第二绞车回收牵引索，同时回收引导索，将引导索与牵引索的连接处即位置A移动到第二浮球与U型圈底部之间的位置C处，如图2所示，然后将引导索与牵引索分离，并将引导索两端固定于舰船的船舷上；这样就将引导索与水下探测设备相连，从而能够控制水下探测设备的稳定不摇晃。

步骤5)启动第一悬臂吊，将捕捉装置升至高于船舷高度后，再旋转之船舷外，将捕捉装置伸出距船舷3m至6m距离处，将捕捉装置摆至水下探测设备背部上的吊点上方处，并通过第一绞车放出牵引索并通过第二绞车回收牵引索调整水下探测设备的位置或者通过摆动第一悬臂吊的吊臂使得捕捉装置始终保持在水下探测设备背部上的吊点上方处。

步骤6)放下捕获设备，将其与吊点锁定构成一体，然后启动第一悬臂吊，将水下探测设备吊回至舰船上。

步骤7)将捕获设备与吊点分离，使用第二绞车完全回收牵引索，然后将第一悬臂吊回收至原位，完成回收。

综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种水下探测设备的布放与回收装置，其特征在于，该回收装置设置于舰船上，包括第一悬臂吊和第二悬臂吊、第一耳环、第二耳环、第三耳环、第一绞车、第二绞车、定滑轮、定滑轮组，牵引索，第一浮球和第二浮球以及与水下探测设备上吊点相匹配的捕获设备；

所述第二悬臂吊中将吊臂前端的吊放钩拆掉并安装定滑轮，在第二悬臂吊的吊臂两端分别设置第一耳环和第二耳环，其中第一耳环和第二耳环在一条直线上，吊臂后端设置第三耳环，第三耳环与第二耳环二者所处平面成90度夹角，悬臂吊的基座上设置定滑轮组；

所述牵引索从第一绞车(10)上发出，通过所述定滑轮组绕至吊臂前端的定滑轮，再次经第二悬臂吊的基座上的定滑轮组收回到第二绞车(11)上；

浮球的球体上具有挂钩挂在牵引索上，连接第一浮球的绳索穿过第一耳环(5)和第三耳环(6)固定于船上，连接第二浮球的绳索穿过第二耳环(7)固定在船上；

所述捕获设备连接至所述第一悬臂吊前端的吊放钩。

2.一种如权利要求1所述的水下探测设备的布放与回收装置的布放方法，其特征在于，将所述舰船航速调整到2kn～6kn航速时布放开始，此时水下探测设备位于舰船上，该布放方法步骤如下：

步骤a)从舰船上用两根φ10mm的安全索分别与捕获设备纵向两端相连，同时用两根φ10mm的安全索与水下探测设备纵向两端相连；

步骤b)启动第一悬臂吊，将捕获设备移动至舰船上的水下探测设备背部起吊点正上方，放出第一悬臂吊上的起吊索，捕获设备落到吊点上，二者配合锁紧构成一体；

步骤c)启动第一悬臂吊，适用第一悬臂吊的吊臂将水下探测设备升至高于舰船的船舷高度后，再旋转之船舷外，将水下探测设备伸出距船舷3m至6m距离后布放入水，保持所述安全索固定在舰船上；

步骤d)第一悬臂吊放出起吊索将水下探测设备布入水中；

步骤e)待水下探测设备入水后，停止第一悬臂吊工作；

步骤f)观察水下探测设备在水中的运行姿态，则将捕获设备与吊点分离；

步骤g)将第一悬臂吊的吊臂回收到位，完成布放。

3.一种如权利要求1所述的水下探测设备的布放与回收装置的回收方法，其特征在于，当水下探测设备作业结束后，将舰船航速调整到2kn～6kn航速，回收步骤如下：

步骤1)从舰船上用一根引导索连接到牵引索的第一浮球与U型圈的最底部之间的位置A处；

步骤2)当水下探测设备与舰船同速、同向航行2～3min时，调整水下探测设备或者舰船，使其距舰船3～6m与母船同速、同向航行；

步骤3)调整水下探测设备的航速与航向，使水下探测设备的头部向下进入所述U型圈，然后将水下探测设备调整至水平航行并关闭动力，此时水下探测设备浮于水面，而牵引索随舰船前行并且U型圈最底部进入水下探测设备背部上的牵引钩中；

步骤4)通过第一绞车放出牵引索并通过第二绞车回收牵引索，同时回收引导索，将引导索与牵引索的连接处即位置A移动到第二浮球与U型圈底部之间的位置C处，然后将引导索与牵引索分离，并将引导索两端固定于舰船的船舷上；

步骤5)启动第一悬臂吊，将捕捉装置升至高于船舷高度后，再旋转之船舷外，将捕捉装置伸出距船舷3m至6m距离处，将捕捉装置摆至水下探测设备背部上的吊点上方处，并通过第一绞车放出牵引索并通过第二绞车回收牵引索调整水下探测设备的位置或者通过摆动第一悬臂吊的吊臂使得捕捉装置始终保持在水下探测设备背部上的吊点上方处；

步骤6)放下捕获设备，将其与吊点锁定构成一体，然后启动第一悬臂吊，将水下探测设备吊回至舰船上；

步骤7)将捕获设备与吊点分离，使用第二绞车完全回收牵引索，然后将第一悬臂吊回收至原位，完成回收。