CN105197208A - 一种拖曳式水下航行器 - Google Patents

Abstract

本发明属于海洋观测技术领域，涉及海洋观测辅助技术，主要针对区域海域内的断面高密度观测参数的测量，具体涉及一种拖曳式水下航行器。其包括搭载装置、调整机构和内部控制单元，所述搭载装置用于承载水下探测仪器以及所述调整机构、所述内部控制单元；所述调整机构用于调整航行器的运行深度；所述内部控制单元用于控制所述调整机构，使其能够完成高密度的断面测量。本发明可以完成高密度的断面测量，无需停船，节省船时，可搭载多种仪器，使用方便，节约成本，航行器本身可操作性较强，可实现多条件下作业，具有很高的实用价值，体积相对较小，便于出海考察时携带。

Description

一种拖曳式水下航行器

技术领域

本发明属于海洋观测技术领域，涉及海洋观测辅助技术，主要针对区域海域内的断面高密度观测参数的测量，具体涉及一种拖曳式水下航行器。

背景技术

目前主要的海洋参数测量方法通常为考察船搭载相关探测仪器行驶至预定的海域，利用绞车将仪器下放，来实现对特定海域的参数测量。

在海洋观测领域中，为了测量海洋中不同深度的各种参量(温度、盐度、深度、密度等)，现在主流探测手段采用调查船搭载温盐深剖面仪(以下简称CTD)来测量各种参量的垂直剖面，通常测量方法为：将调查船行驶到需要探测的海域，停船后，利用调查船搭载的绞车下放CTD等仪器。开启仪器工作，以测量某个固定点的参量的垂直剖面。由于船体本身在测量过程中需为静止的，这就导致测量出来的参数为海区内某个固定点的单点测量，无法形成高密度的连续测量断面。

发明内容

本发明的目的是提供一种拖曳式水下航行器，这种拖拽式的水下航行器，可以通过调整航行器自身工作深度来实现高密度的断面调查作业。

本发明所采用的技术方案是：

一种拖曳式水下航行器，包括搭载装置、调整机构和内部控制单元，所述搭载装置用于承载水下探测仪器以及所述调整机构、所述内部控制单元；所述调整机构用于调整航行器的运行深度；所述内部控制单元用于控制所述调整机构，使其能够完成高密度的断面测量；

所述调整机构包括前翼板和后翼板，所述前翼板设置在搭载装置的前端部的两侧，用于控制整个航行器的运行深度，所述后翼板设置在搭载装置的尾部，用于在搭配相关仪器后进行航行器的前后配重和水下姿态；

所述搭载装置内部设置有活塞，所述活塞位于所述内部控制单元上部，且通过活塞连接线与所述内部控制单元连接，所述活塞通过连杆与所述前翼板连接。

进一步可选为：所述内部控制单元的前端部连接有外部连接线，所述外部连接线与外部控制单元连接，通过外部控制单元控制所述内部控制单元，所述内部控制单元的尾端连接所述活塞连接线，用于控制活塞运动。

进一步可选为：所述活塞与所述前翼板之间还设置有转轴，所述转轴两端连接连杆，所述连杆分别连接所述活塞和所述前翼板。

进一步可选为：所述搭载装置的前端还设置有拖行支架，所述拖行支架与航行器通过转轴连接。

进一步可选为：所述后翼板两侧安装有后侧板，所述后侧板上设置有后翼板活动槽。

进一步可选为：所述搭载装置为支架结构，所述支架结构的材质为不锈钢。

进一步可选为：所述前翼板和后翼板的材质为碳纤维。

本发明与现有技术相比具有如下优点和积极效果：

本发明可以在不停船的情况实现断面数据的连续测量，采用拖拽式水下航行器作为CTD的运营平台，以拖船为前进动力，通过改变前部两端翼板与尾部翼板方式，控制航行器在水下不同的运营深度，便可以连续的测出相关水域数据，避免出现不连续等问题。本发明还可节省人力物力，缩短勘测时间，同时实现同一平台下的多种仪器搭载，对海洋观测具有很现实的意义；本发明可以完成高密度的断面测量，无需停船，节省船时，可搭载多种仪器，使用方便，节约成本，仪器本身可操作性较强，可实现多条件下作业，具有很高的实用价值，体积相对较小，便于出海考察时携带。

附图说明

图1是本发明拖曳式水下航行器的结构示意图；

图2是本发明拖曳式水下航行器的俯视图；

图3是本发明拖曳式水下航行器的立体结构图。

其中，1为搭载装置，2为转轴，3为内部控制单元，4为外部连接线，5为前翼板，6为活塞连接线，7为拖行支架，8为活塞，9为后翼板活动槽，10为后侧板，11为后翼板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述：

如图1和3所示，一种拖曳式水下航行器，包括搭载装置1、调整机构和内部控制单元3，所述搭载装置1用于承载水下探测仪器以及所述调整机构、所述内部控制单元3；所述调整机构用于调整航行器的运行深度；所述内部控制单元3用于控制所述调整机构，使其能够完成高密度的断面测量。

所述调整机构包括前翼板5和后翼板11，所述前翼板5设置在搭载装置1的前端部的两侧，用于通过调整角度来控制航行器在水下运动过程中下潜的深度，其中前翼板5下部突出程度较大，与飞机翼板结构相反，在水下拖曳前进时提供垂直于翼板向下的力：当前翼板5上扬时，航行器向上运动，当前翼板5下俯时，航行器下潜。

如图2所示，所述后翼板11设置在搭载装置1的尾部，对整个航行器进行配重，用于使航行器在水下运行时处于平稳状态：当航行器搭载仪器后，出现不平衡现象时，可通过调节后翼板11来配重，从而保持航行器在水下平衡状态。

所述搭载装置1内部设置有活塞8，所述活塞8位于所述内部控制单元3上部，且通过活塞连接线6与所述内部控制单元3连接，所述活塞8通过连杆与所述前翼板5连接，所述内部控制单元3控制活塞8的前后运动，当活塞8纵向向前运动时，前翼板5上扬，当活塞8纵向向后运动时，前翼板5下俯。

所述活塞8与所述前翼板5之间还设置有转轴2，所述转轴2两端连接连杆，所述连杆分别连接所述活塞8和所述前翼板5，所述转轴2和连杆用于控制前翼板5俯仰角度。

所述搭载装置1的前端还设置有拖行支架7，所述拖行支架7与航行器通过转轴2连接，考察船通过同轴电缆与航行器的拖行支架7连接，拖拽航行器航行。

所述内部控制单元3的前端部连接有外部连接线4，所述外部连接线4与外部控制单元连接，通过外部控制单元控制所述内部控制单元3，所述内部控制单元3的尾端连接所述活塞连接线6，用于控制活塞8运动，所述外部连接线4和所述活塞连接线6均采用防水材料，防止出现进水短路现象。

所述后翼板11两侧安装有后侧板10，所述后侧板10上设置有后翼板活动槽9，用于调节后翼板11角度(采用手动调节，用于调整搭载仪器后的配重)，对整个航行器在水下运营进行配重。

其中所述搭载装置1为支架结构，所述支架结构的材质为不锈钢，增加实用寿命；所述前翼板5和后翼板11的材质为碳纤维，其前翼板5要严格按照图3上所示的形状，以免影响航行器实用效果；所述活塞8与转轴2连接部分均采用防水防锈材料。

本发明的工作过程是：

首先将探测仪器安装固定在航行器支架结构上，调节后翼板角度，以达到在水下运行平稳状态。将外部控制单元通过连接线连接到内部控制单元，将绞车钢缆与拖行支架连接。利用绞车将航行器置于水下。启动考察船，拖行速度五节左右，并启动探测仪器，利用内部控制单元控制活塞纵向运动来达到控制前翼板俯仰角度的目的，进而控制航行器运行深度，完成断面内高密度观测参数的测量。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种拖曳式水下航行器，其特征在于：包括搭载装置、调整机构和内部控制单元，

所述搭载装置用于承载水下探测仪器以及所述调整机构、所述内部控制单元；

所述调整机构用于调整航行器的运行深度；

所述内部控制单元用于控制所述调整机构，使其能够完成高密度的断面测量；

所述调整机构包括前翼板和后翼板，所述前翼板设置在搭载装置的前端部的两侧，用于控制整个航行器的运行深度，所述后翼板设置在搭载装置的尾部，用于使航行器在水下运行时处于平稳状态；

所述搭载装置内部设置有活塞，所述活塞位于所述内部控制单元上部，且通过活塞连接线与所述内部控制单元连接，所述活塞通过连杆与所述前翼板连接。

2.根据权利要求1所述的拖曳式水下航行器，其特征在于：所述内部控制单元的前端部连接有外部连接线，所述外部连接线与外部控制单元连接，通过外部控制单元控制所述内部控制单元，所述内部控制单元的尾端连接所述活塞连接线，用于控制活塞运动。

3.根据权利要求1所述的拖曳式水下航行器，其特征在于：所述活塞与所述前翼板之间还设置有转轴，所述转轴两端连接连杆，所述连杆分别连接所述活塞和所述前翼板。

4.根据权利要求1所述的拖曳式水下航行器，其特征在于：所述搭载装置的前端还设置有拖行支架，所述拖行支架与航行器通过转轴连接。

5.根据权利要求1所述的拖曳式水下航行器，其特征在于：所述后翼板两侧安装有后侧板，所述后侧板上设置有后翼板活动槽。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的拖曳式水下航行器，其特征在于：所述搭载装置为支架结构，所述支架结构的材质为不锈钢。

7.根据权利要求1所述的拖曳式水下航行器，其特征在于：所述前翼板和后翼板的材质为碳纤维。