CN110534231A - 一种零浮力水听器阵缆 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种零浮力水听器阵缆，包括加强承力单元、内护套、功能单元以及外护套，所述功能单元规则绞合成缆，所述加强承力单元、内护套、功能单元以及外护套自内而外依次对应设置，所述功能单元的成缆间隙内饱和涂覆设置有阻水胶，所述功能单元成缆后还绕包有阻水带。本发明零浮力阵缆结构设计，可使阵缆在任何水深都可以直接悬浮使用，满足任意水深探测需求，实现移动式侦听功能；水听器阵元根据实际需求集成于阵缆任意位置，同时便于后期维护；水密性：可以满足全截面横纵向阻水性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种零浮力水听器阵缆。
背景技术
21世纪是海洋的世纪，海洋事关国家安全和长远发展，世界主要海洋国家将海洋权益视为核心利益所在。
另一方面，人类正加快走向深海，深海的战略形势将极大程度上左右未来的国际海洋政治格局。在安全上，深海被誉为21世纪人类可持续发展的战略“新疆域”，深海空间广阔、战略纵深巨大，正成为各海洋强国强化军事存在和军事控制的战略制高点。深海空间由于通透性差、压力变化大、水文特性复杂等特点使其难以感知，易实现军事行动的隐蔽性和攻击的突然性，其军事价值正在被各海洋强国挖掘。与以往主要依赖潜艇实施“点打击”或非对称制衡不同，现今水下军事竞争网络化和体系化特征愈发突出。
因此在今后的海洋安全战略中，近海岸和深海反潜能力的发展显得尤为重要。目前海洋中主要的反潜侦测装置有水中听音器、声呐浮标、声呐、拖曳声呐、可变深度声呐、吊放声呐、雷达、红外线侦测器等。
在诸多的反潜侦测系统中，水听器阵列系统是极为有效及重要的一环。水听器阵列是将大量水听器阵元集合在一起组成的阵列，可以大幅扩展和提高探测性能。 主要用于：军用潜艇、海上石油勘测、海底地貌勘测等领域。水听器阵列在外形结构上看，就是线缆的形式，阵元线性排布在阵缆中，阵元和阵元之间有一定的间隔。
随着应用场景多元化及新一代发展趋势，新型的水听器阵缆侦听系统向光电复合系列、零浮力系统等方向发展，辅以水听器连接，用于远距离捕获海洋中声发射源的噪声,进行警报和定位,是现代海军反潜的先进检测手段。
传统的水听器阵缆，采用充油密封集成的方式，将水听器预先集成在阵缆中，该系统结构，在某一阵元出现故障时，不利于修复替代；
另该类型水听器阵缆采用钢丝铠装形式，阵缆密度大，通常敷设于海底进行侦听，不具备按需集成在海洋立体层面的可行性，使用场景单一，具有局限性。
同时，传统水听器阵缆，可集成长度受限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种零浮力阵缆结构设计，可使阵缆在任何水深都可以直接悬浮使用，满足任意水深探测需求，实现移动式侦听功能；水听器阵元可以根据实际需求，集成于阵缆上任意位置，同时便于后期维护；水密性：可以满足全截面横纵向阻水性能的零浮力水听器阵缆。
本发明的技术方案是，提供一种零浮力水听器阵缆，包括加强承力单元、内护套、功能单元以及外护套，所述功能单元规则绞合成缆，所述加强承力单元、内护套、功能单元以及外护套自内而外依次对应设置，所述功能单元的成缆间隙内饱和涂覆设置有阻水胶，所述功能单元成缆后还绕包有阻水带。
在本发明一个较佳实施例中，所述加强承力单元包括内部的中心加强件以及外部采用多股柔性纤维铠装的增强单元，所述柔性纤维采用芳纶纤维、LCP纤维、碳纤维或PBO纤维中的任意一种。
在本发明一个较佳实施例中，所述功能单元由光单元、电单元和填充单元的一种或一种以上规格绞合成缆，所述光单元、电单元以及填充单元的外径大小相同。
在本发明一个较佳实施例中，所述光单元包括外部的PBT松套管及内部的光纤。
在本发明一个较佳实施例中，所述电单元包括内部的多股镀锡水密铜导体及外部的聚烯烃或氟塑料绝缘管。
在本发明一个较佳实施例中，所述填充单元采用发泡聚乙烯绳。
在本发明一个较佳实施例中，所述内护套为挤塑聚乙烯护套。
在本发明一个较佳实施例中，所述外护套为挤塑柔性聚氨酯护套。
在本发明一个较佳实施例中，所述加强承力单元、内护套、光单元、电单元、填充单元、阻水胶、阻水带以及外护套的整体空气中的密度为1.03±0.05kg/cm3。
本发明的技术方案还提供一种零浮力水听器阵缆的成型工艺，包括如下步骤：
1）在中心加强件外采用多股柔性纤维材料铠装后挤塑聚乙烯护套，形成高强度纤维绳，柔性纤维选型50-10000dtex线密度单丝绞合铠装；
2）光单元采用PBT松套管结构，管内光纤芯数选择2-48芯，控制光纤余长1-4‰；
3）电单元采用聚烯烃或氟塑料绝缘管结构，管内有多股镀锡水密铜导体；
4）填充单元采用发泡聚乙烯绳，并保证外径与光电单元一致；
5）将光单元、电单元及填充单元规则绞合成缆在内护套上，成缆间隙饱和涂覆高性能阻水胶，保证填充率≥60%，成缆后再绕包阻水带；
6）在成缆后的阻水带外部挤塑柔性聚氨酯外护套得到成品。
本发明所述为一种零浮力水听器阵缆，本发明零浮力阵缆结构设计，可使阵缆在任何水深都可以直接悬浮使用，满足任意水深探测需求，实现移动式侦听功能；水听器阵元可以根据实际需求，集成于阵缆上任意位置，同时便于后期维护；水密性：可以满足全截面横纵向阻水性能。
附图说明
图1是本发明一种零浮力水听器阵缆一较佳实施例中的截面示意图；
图2是本发明一种零浮力水听器阵缆另一较佳实施例中的截面示意图。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明所述为一种零浮力水听器阵缆，如图1所示，在本发明一个实施例中，功能单元由光单元1、电单元2以及填充单元3规则绞合成缆，加强承力单元、内护套4、功能单元以及外护套5自内而外依次对应设置。
加强承力单元包括内部的中心加强件6以及外部采用多股柔性纤维铠装的增强单元7便于集成和不破坏阵缆整体强度，在结构设计时，选择中心加强承力单元的结构设计，保证在集成水听器时，加强承力单元不被破坏，为保证阵缆零浮力的需求，增强单元7结构选择柔性纤维增强形式，柔性纤维采用芳纶纤维、LCP纤维、碳纤维或PBO纤维中的任意一种。
光单元1、电单元2以及填充单元3的成缆间隙内饱和涂覆设置有阻水胶8，光单元1、电单元2以及填充单元3成缆后还绕包有阻水带，光单元1包括外部的PBT松套管及内部的光纤，电单元2包括内部的多股镀锡水密铜导体及外部的聚烯烃或氟塑料绝缘管，填充单元3采用发泡聚乙烯绳，填充单元3用于保证结构整体稳定性和平衡整体密度，光单元1、电单元2以及填充单元3的外径大小相同。
内护套4为挤塑聚乙烯护套，起到一个绝缘作用。
外护套5为挤塑柔性聚氨酯护套，便于间断性护套剥离和集成工作。
加强承力单元、内护套4、光单元1、电单元2、填充单元3、阻水胶8、阻水带以及外护套5的整体空气中的密度为1.03±0.05kg/cm3，从而实现在海水中密度接近于0，形成零浮力，并在配重和浮球的作用下，可悬浮于海水中任何深度。
如图2所示，在本发明另一个实施例中，包括自内而外依次设置的承力件9、内护套4、功能单元以及外护套5，承力件9采用多股柔性纤维铠装，功能单元由两种绝缘导体10和填充条11规则成缆，功能单元的绞合缝隙内填充有阻水胶8。
零浮力水听器阵缆的成型工艺，包括如下步骤：
1）在中心加强件外采用多股柔性纤维材料铠装后挤塑聚乙烯护套，形成高强度纤维绳，柔性纤维选型50-10000dtex线密度单丝绞合铠装；
2）光单元采用PBT松套管结构，管内光纤芯数选择2-48芯，控制光纤余长1-4‰；
3）电单元采用聚烯烃或氟塑料绝缘管结构，管内有多股镀锡水密铜导体；
4）填充单元采用发泡聚乙烯绳，并保证外径与光电单元一致；
5）将光单元、电单元及填充单元规则绞合成缆在内护套上，成缆间隙饱和涂覆高性能阻水胶，保证填充率≥60%，成缆后再绕包阻水带；
6）在成缆后的阻水带外部挤塑柔性聚氨酯外护套得到成品。
中心加强承力单元，外侧光电功能单元的结构设计，可保证水听器的集成的同时，不破坏阵缆整体承力结构。
本发明所述为一种零浮力水听器阵缆，本发明具备如下优点：
1、零浮力阵缆结构设计，可使阵缆在任何水深都可以直接悬浮使用，满足任意水深探测需求，实现移动式侦听功能；
2、水听器阵元可以根据实际需求，集成于阵缆上任意位置，同时便于后期维护；
3、水密性：可以满足全截面横纵向阻水性能。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种零浮力水听器阵缆，其特征在于：包括加强承力单元、内护套、功能单元以及外护套，所述功能单元规则绞合成缆，所述加强承力单元、内护套、功能单元以及外护套自内而外依次对应设置，所述功能单元的成缆间隙内饱和涂覆设置有阻水胶，所述功能单元成缆后还绕包有阻水带。
2.根据权利要求1所述的零浮力水听器阵缆，其特征在于：所述加强承力单元包括内部的中心加强件以及外部采用多股柔性纤维铠装的增强单元，所述柔性纤维采用芳纶纤维、LCP纤维、碳纤维或PBO纤维中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的零浮力水听器阵缆，其特征在于：所述功能单元由光单元、电单元和填充单元的一种或一种以上规格绞合成缆，所述光单元、电单元以及填充单元的外径大小相同。
4.根据权利要求3所述的零浮力水听器阵缆，其特征在于：所述光单元包括外部的PBT松套管及内部的光纤。
5.根据权利要求3所述的零浮力水听器阵缆，其特征在于：所述电单元包括内部的多股镀锡水密铜导体及外部的聚烯烃或氟塑料绝缘管。
6.根据权利要求3所述的零浮力水听器阵缆，其特征在于：所述填充单元采用发泡聚乙烯绳。
7.根据权利要求1所述的零浮力水听器阵缆，其特征在于：所述内护套为挤塑聚乙烯护套。
8.根据权利要求1所述的零浮力水听器阵缆，其特征在于：所述外护套为挤塑柔性聚氨酯护套。
9.根据权利要求1所述的零浮力水听器阵缆，其特征在于：所述加强承力单元、内护套、光单元、电单元、填充单元、阻水胶、阻水带以及外护套的整体空气中的密度为1.03±0.05kg/cm3。
10.一种应用于权利要求1-9所述的零浮力水听器阵缆的成型工艺，其特征在于：包括如下步骤：
1）在中心加强件外采用多股柔性纤维材料铠装后挤塑聚乙烯护套，形成高强度纤维绳，柔性纤维选型50-10000dtex线密度单丝绞合铠装；
2）光单元采用PBT松套管结构，管内光纤芯数选择2-48芯，控制光纤余长1-4‰；
3）电单元采用聚烯烃或氟塑料绝缘管结构，管内有多股镀锡水密铜导体；
4）填充单元采用发泡聚乙烯绳，并保证外径与光电单元一致；
5）将光单元、电单元及填充单元规则绞合成缆在内护套上，成缆间隙饱和涂覆高性能阻水胶，保证填充率≥60%，成缆后再绕包阻水带；
6）在成缆后的阻水带外部挤塑柔性聚氨酯外护套得到成品。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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