CN106882351A - 深水折叠浮囊充气装置及其展开方法 - Google Patents

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姬永强
石运国
杨奇
甄文强
李伯阳
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/14—Control of attitude or depth
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B63G2008/002—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned

Abstract

本发明公开了一种深水折叠浮囊充气装置，包括主架、环形浮囊和整流罩，主架的内部设置有密闭的充气室，整流罩套装在主架上，且整流罩的内侧面与充气室的外侧面之间设置有浮囊腔，环形浮囊设置在浮囊腔内，且环形浮囊的内侧面通过充气嘴与充气室连通；其展开方法包括以下步骤：接收潜航器发出的上浮信号；按照体积的大小，各个充气腔依次对环形浮囊充气；当环形浮囊膨胀至充满整个浮囊腔时，控制动能抛射挺杆抛射；整流罩分离成为两个半圆筒并脱离，充气腔继续向环形浮囊充气。本发明通过通过设置多级充气室、减小了浮囊的初始充气量，从另一方面降低了充气量过大导致的浮囊局部压力过大的风险，有利于浮囊从折叠状态转换为自由状态。

Description

深水折叠浮囊充气装置及其展开方法
技术领域
本发明涉及深水无人潜航器回收领域，尤其涉及一种深水折叠浮囊充气装置及其展开方法。
背景技术
深水无人潜航器需要在不同航行深度上浮回收，浮囊充气式回收是常用的回收方法。当无人潜航器处于航行状态时，折叠浮囊被约束在整流罩内，当收到上浮指令后，整流罩分开，浮囊充气至饱满状态，带动无人潜航器上浮。
在现有技术中，浮囊充气由高压气瓶和高压管路来完成，其充气阀门为一次性阀门，打开后不再受控，在充气的初始阶段，浮囊外围承受深水压力，当一次性充入大量气体时，浮囊体积来不及膨胀而囊内气体压力急剧上升，导致浮囊在充气初始阶段因局部压力过大而破裂。另一方面，当一次性充入大量气体时，深水浮囊在浅水域往往由于排气不及时导致浮囊破裂，使得深水浮囊难以满足在浅水域应用的要求。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供深水折叠浮囊充气装置及其展开方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种深水折叠浮囊充气装置，包括主架、环形浮囊和整流罩，所述主架的内部设置有密闭的充气室，所述整流罩套装在所述主架上，且所述整流罩的内侧面与所述充气室的外侧面之间设置有浮囊腔，所述环形浮囊设置在所述浮囊腔内，且所述环形浮囊的内侧面通过充气嘴与所述充气室连通；
所述充气室包括多个相互独立的充气腔，多个所述充气腔均通过充气嘴与所述浮囊连通；
所述整流罩包括半圆筒和动能抛射挺杆，两个所述半圆筒通过所述动能抛射挺杆连接成为圆筒结构。
具体地，多个所述充气腔的体积依次增大。
一种深水折叠浮囊充气装置的展开方法，包括以下步骤：
(1)接收潜航器发出的上浮信号；
(2)按照体积的大小，各个充气腔依次对环形浮囊充气；
(3)当环形浮囊膨胀至充满整个浮囊腔时，控制动能抛射挺杆抛射；
(4)整流罩分离成为两个半圆筒并脱离，充气腔继续向环形浮囊充气。
本发明的有益效果在于：
(1)通过设置动能抛射挺杆推动整流罩压缩外围水介质，在囊体外围形成瞬时低压区，减小了浮囊初始充气时的外围水介质压力，有利于折叠浮囊的体积快速膨胀，降低了浮囊局部压力过大而破裂的风险，有利于折叠浮囊的快速展开；
(2)通过设置多级充气室、减小了浮囊的初始充气量，从另一方面降低了充气量过大导致的浮囊局部压力过大的风险，有利于浮囊从折叠状态转换为自由状态；
(3)通过分级充气控制，折叠浮囊在浅水域打开时可以只由预充气室充入气体，降低了深水浮囊在浅水域打开时破裂的风险，提高了折叠浮囊对水域的适应范围。
附图说明
图1是本发明所述深水折叠浮囊充气装置的结构示意图；
图2是本发明所述整流罩的结构示意图；
图3是本发明所述深水折叠浮囊充气装置的展开示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1和图2所示，本发明一种深水折叠浮囊2充气装置，包括主架、环形浮囊2和整流罩3，所述主架的内部设置有密闭的充气室，所述整流罩套装在所述主架上，且所述整流罩的内侧面与所述充气室的外侧面之间设置有浮囊腔，所述环形浮囊2设置在所述浮囊腔内，且所述环形浮囊2的内侧面通过充气嘴与所述充气室连通；所述充气室包括多个相互独立的充气腔，多个所述充气腔均通过充气嘴4与所述浮囊2连通；所述整流罩包括半圆筒和动能抛射挺杆，两个所述半圆筒通过所述动能抛射挺杆7连接成为圆筒结构。多个所述充气腔的体积依次增大。
为便于描述，本实施例中将充气室设置成为级充气结构，其分别为预充气室5和主充气室6，其工作原理如下：
浮囊2上设置有安全排气阀和常态排气阀，潜航器1正常航行时，浮囊2折叠在整流罩3内。
主架为深水潜航器1的部分主体构件，当上浮装置在收到潜航器1给出的上浮信号时，先通过预充气室5的充气嘴4对折叠浮囊2进行充气，延时触发动能抛射挺杆7，此时浮囊2已在整流罩3内充分膨胀，在动能抛射挺杆7的抛射作用下，整流罩3的两个半圆筒组件作径向相对分离运动，从而推动整流罩3外部的水迅速向外排开(如图3所示)，由此在浮囊2外围产生瞬时低压区，其压力小于该深度水压，使得囊体在内部压力的作用下向外迅速且充分展开为自由状态。待囊体展开后，打开主充气室6阀门，对浮囊2进行均匀充气至饱满状态。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种深水折叠浮囊充气装置，其特征在于：包括主架、环形浮囊和整流罩，所述主架的内部设置有密闭的充气室，所述整流罩套装在所述主架上，且所述整流罩的内侧面与所述充气室的外侧面之间设置有浮囊腔，所述环形浮囊设置在所述浮囊腔内，且所述环形浮囊的内侧面通过充气嘴与所述充气室连通；
所述充气室包括多个相互独立的充气腔，多个所述充气腔均通过充气嘴与所述浮囊连通；
所述整流罩包括半圆筒和动能抛射挺杆，两个所述半圆筒通过所述动能抛射挺杆连接成为圆筒结构。
2.根据权利要求1所述的深水折叠浮囊充气装置，其特征在于：多个所述充气腔的体积依次增大。
3.基于上述权利要求所述的一种深水折叠浮囊充气装置的展开方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)接收潜航器发出的上浮信号；
(2)按照体积的大小，各个充气腔依次对环形浮囊充气；
(3)当环形浮囊膨胀至充满整个浮囊腔时，控制动能抛射挺杆抛射；
(4)整流罩分离成为两个半圆筒并脱离，充气腔继续向环形浮囊充气。
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