CN111301608A - 一种用于水下锚系航行体的卧式分体释放机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于水下锚系航行体的卧式分体释放机构，由上端部套筒、下端部套筒、爆炸螺栓和航行体组成；分体释放机构中套筒的分离驱动力为正负浮力。上端部套筒为圆弧空腔结构，两侧有连接耳片，下端部套筒为空腔结构，两侧有连接耳片，底部有锚块、缆绳连接装置。上端部套筒与下端部套筒通过爆炸螺栓连接。当航行体收到指令后，用于锚系航行体的卧式分体释放机构进入释放状态：连接上下端部套筒的爆炸螺栓通过引爆断开，上下端部套筒解锁分离，航行体出离套筒后自主航行。释放机构通过重浮力驱动分体式释放方式减弱其分离的两套筒之间相互作用，提高航行体释放的可靠性，增强了航行体释放后自主航行的稳定性及可操控性。

Description

一种用于水下锚系航行体的卧式分体释放机构
技术领域
本发明涉及锚系航行体释放技术领域，具体地说，涉及一种用于水下锚系航行体的卧式分体释放机构。
背景技术
随着科学技术的不断发展,在海洋开发的过程中自主水下航行器越来越为人们所倚重。为更好的进行海洋开发研究，针对某一海域开展长时间定点监测或探测任务，实现诸如海洋水情勘测、海洋水质监测、海底土壤结构研究、水下建筑物与深海管道检测等具体功能，逐渐成为各国学者的研究重心并为之投入了大量精力。传统的自主水下航行器均存在自身缺陷，无法很好地完成此类任务要求。为解决这一现实问题，一种具有着陆驻留于海底这一特定功能的锚系航行体被研制出来，这类航行体可以利用锚块及缆绳在水下一定深度锚泊驻留从而完成相应任务。锚系航行体一方面可以通过驻留锚系实现对海洋环境的长时间监测，另一方面可以驻留在海底等待二次启动发射。随着相关研究工作的开展，这些可实现驻留功能的锚系航行体逐渐在其专业范围内发挥出不可替代的作用。
水下锚系航行体的二次启动发射成为锚系航行体研究过程中一项重要内容。长期驻留在海底的锚系航行体在收到特定信号或指令后，锚系释放且航行体开始自主航行。这就涉及到锚系航行体释放领域。在锚系航行体释放过程中，会涉及到流体力学、多体动力学等多个学科。现阶段的锚系航行体释放方式主要为通过爆炸螺栓将完全相同的两瓣式套筒弹开，航行体自主航行脱离锚系的方法。这种是释放方式存在明显缺陷。在这种是释放方式中，弹开的两瓣套筒不受任何力驱动。两瓣分离的套筒在分离后运动完全不可预测。再次过程中两者可能会相会干扰，增强释放过程的不安全性和不稳定性。其次两瓣分离的套筒在分离后运动完全不可预测，两者可能与航行体发生干涉，从而影响后续航行体自主航行的安全性和可操控性。不仅如此，原有释放方案套筒的分离驱动力为爆炸螺栓的爆炸冲击力。在海洋环境复杂时，很容易导致套筒无法分离，从而导致锚系航行体无法释放。由于因此，并提供一种安全、稳定、可靠的用于锚系航行体的卧式分体释放机构对锚系航行体的发展与进步起着极其重要的作用。
发明内容
为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种用于水下锚系航行体的卧式分体释放机构；该释放机构通过重浮力驱动分体式释放方式减弱其分离的两瓣套筒之间相互作用，提高锚系航行体释放的可靠性，增强了航行体释放后自主航行的稳定性及可操控性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括上端部套筒、下端部套筒、爆炸螺栓和航行体，该分体释放机构中套筒的分离驱动力为正负浮力；其特征在于上端部套筒为圆弧空腔正浮力结构，套筒两侧端有连接耳片，下端部套筒为空腔负浮力结构，套筒两侧端有连接耳片，下端部套筒底部安装有锚块、缆绳连接释放机构，上端部套筒与下端部套筒扣合通过爆炸螺栓和套筒两侧端连接耳片固连，航行体位于套筒内；当锚系航行体收到特定信号或指令后，用于锚系航行体的分体释放机构进入释放状态，连接上端部套筒与下端部套筒的多个爆炸螺栓通过内部火工品引爆，使沿爆炸螺栓削弱槽断开，实现上端部套筒与下端部套筒分离解锁；航行体出离套筒后自主航行。
所述上端部套筒与下端部套筒之间装有防水密封垫圈。
有益效果
本发明提出的一种用于水下锚系航行体的卧式分体释放机构，由上端部套筒、下端部套筒、爆炸螺栓和航行体组成；卧式分体释放机构中套筒的分离驱动力为正负浮力。上端部套筒为圆弧空腔正浮力结构，下端部套筒为空腔负浮力结构，下端部套筒底部安装有锚块、缆绳连接装置。正浮力上端部套筒与下端部套筒通过爆炸螺栓连接。当锚系航行体收到特定信号，或指令后，用于锚系航行体的卧式分体释放机构进入释放状态：连接上端部套筒与下端部套筒的多个爆炸螺栓通过内部炸药的引爆，使沿螺栓削弱槽断开，实现上端部套筒、下端部套筒分离解锁。航行体出离套筒后自主航行。释放机构通过重浮力驱动分体式释放方式减弱其分离的两瓣套筒之间相互作用，提高锚系航行体释放的可靠性，增强了航行体释放后自主航行的稳定性及可操控性。
本发明卧式分体释放机构降低了由于流体的扰动导致航行体与锚系套筒内壁发生硬碰撞，保护安装在航行体上的精密设备及涂装在航行体表面的特殊材料涂层。更好的提高锚系航行体释放的安全性、可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明一种用于水下锚系航行体的卧式分体释放机构作进一步详细说明。
图1为水下锚系航行体整体系统示意图。
图2为本发明用于水下锚系航行体的卧式分体释放机构整体轴测图。
图3为本发明卧式分体释放机构半剖内部结构示意图。
图4为锚系航行体释放过程爆炸图。
图中
1.航行体 2.上端部套筒 3.下端部套筒 4.爆炸螺栓
具体实施方式
本实施例是一种用于水下锚系航行体的卧式分体释放机构。
参阅图1、图2、图3图4，本实施例用于水下锚系航行体的卧式分体释放机构，由上端部套筒2、下端部套筒3、爆炸螺栓4和航行体1组成，该分体释放机构中套筒的分离驱动力为正负浮力；其中，上端部套筒2为圆弧空腔正浮力结构，套筒两侧端有连接耳片，下端部套筒3为空腔负浮力结构，套筒两侧端有连接耳片，下端部套筒3底部安装有锚块、缆绳连接释放机构。上端部套,2与下端部套筒3扣合通过爆炸螺栓4和套筒两侧端连接耳片固连，航行体1位于套筒内。当锚系航行体收到特定信号或指令后，用于锚系航行体的分体释放机构进入释放状态，连接上端部套筒2与下端部套筒3的多个爆炸螺栓4通过内部火工品同步引爆，使沿爆炸螺栓4削弱槽断开，实现上端部套筒2与下端部套筒3分离解锁；航行体出离套筒后自主航行。上端部套筒2与下端部套筒3之间装有防水密封圈。
锚系航行体释放过程
本实施例中的用于锚系航行体释放的两瓣上端部套筒2与下端部套筒3由爆炸螺栓4连接，航行体1被包裹在锚系套筒中。上端部套筒2由于空腔的设计整体显现强正浮力；下端部套筒3由于实体的设计整体显现强负浮力。
当锚系航行体收到特定信号或指令后，用于锚系航行体的卧式分体释放机构进入释放状态：用于连接上端部套筒2、下端部套筒3的若干爆炸螺栓通过内部火工品的引爆，使沿螺栓削弱槽部位断开，实现两套筒分离解锁。上端部套筒2在正浮力的作用下快速向上移动，下端部套筒3在负浮力的作用下快速向下移动，锚系套筒完成分离。航行体1出离锚系套筒后进入自主式航行，锚系航行体释放完成。
本实施例可实现锚系航行体释放；提高锚系航行体释放的安全性、稳定性及可靠性；降低了分离的两瓣锚系套筒之间的碰撞干扰对锚系航行体释放过程的影响。

Claims (2)

1.一种用于水下锚系航行体的卧式分体释放机构，包括上端部套筒、下端部套筒、爆炸螺栓和航行体，该分体释放机构中套筒的分离驱动力为正负浮力；其特征在于:上端部套筒为圆弧空腔正浮力结构，套筒两侧端有连接耳片，下端部套筒为空腔负浮力结构，套筒两侧端有连接耳片，下端部套筒底部安装有锚块、缆绳连接释放机构，上端部套筒与下端部套筒扣合通过爆炸螺栓和套筒两侧端连接耳片固连，航行体位于套筒内；当锚系航行体收到特定信号或指令后，用于锚系航行体的分体释放机构进入释放状态，连接上端部套筒与下端部套筒的多个爆炸螺栓通过内部火工品引爆，使沿爆炸螺栓削弱槽断开，实现上端部套筒与下端部套筒分离解锁；航行体出离套筒后自主航行。
2.根据权利要求1所述的用于水下锚系航行体的卧式分体释放机构，其特征在于:所述上端部套筒与下端部套筒之间装有防水密封垫圈。
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