CN111792208A - 一种用于auv主动式回收管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于AUV主动式回收管，在回收管上设有自主运动的具有捕捉AUV并将其拖动进入回收管能力的捕捉拖动机构。在AUV回收过程中，回收管使AUV在头部进入导向罩后，可停止AUV螺旋桨的工作，避免由于螺旋桨在极限流域水动力性能突变导致的AUV回收过程不稳定。降低AUV对回收管及水下回收平台的损伤。在AUV回收过程中，通过导向罩导引进入指定流域。捕捉拖动器检测到待回收AUV的位置，通过驱动捕捉磁片捕捉AUV。在完成捕捉后，拖动机构开始工作。主动齿轮轴转动驱动拖动齿轮在回收管导轨的配合下拖动捕捉拖动器运动，回收管通过主动回收的回收方式，保证AUV回收过程的安全性和稳定性；实现完成对AUV的回收工作。

Description

一种用于AUV主动式回收管

技术领域

本发明涉及AUV回收技术领域，具体地说，涉及一种用于AUV主动式回收管。

背景技术

二十一世纪是海洋世纪的概念于2001年在联合国官方文件中被首次提出。文件指出在人类未来发展50年内，国际海洋形势将会发生巨大的变化。海洋将成为国际发展的主要竞争领域，这其中更是包括以高新技术为导向的新经济竞争。在时代发展的大背景下，人们对发展海洋经济、开发海洋能源、捍卫海上权益日益重视。因此，AUV作为海上交通运输、技术勘探的主要工具，它的设计研发价值也随之逐渐攀升。随着AUV应用领域的不断扩大，人们对AUV提出了大航程的要求。

航程是AUV设计研发的重要技术指标之一。然而由于AUV自身携带能源有限，导致AUV水下作业时间大大受到了限制。因此，通过水下平台对AUV进行能源补给的AUV回收技术成为了目前的研究热点。

目前科技人员致力于AUV的水下自主回收研究，通常使用内径略大于AUV外径的管状回收装置，实现AUV的回收。AUV在回收过程中，螺旋桨与回收装置之间的间隙随着AUV位置的不同而不同，从而导致该间隙流场变化十分剧烈，通常称这种复杂流场为极限流场。随着AUV向回收装置运动，螺旋桨由无界流场向极限流场运动，其推力特性受该流场的影响十分明显，推力特性的改变给AUV回收过程的稳定性控制带来了挑战；因此有必要设计一种能够安全稳定回收AUV的回收管，对AUV水下回收技术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AUV主动式回收管；该回收管可使AUV体在头部进入导向罩后，停止AUV体螺旋桨的工作，通过回收管主动捕捉使AUV体进入回收管；该回收管通过主动回收方式，保证AUV体回收过程的安全性和稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括连接模块、回收管导轨、捕捉拖动器、导向罩、拖动机构、拖动器本体、捕捉磁片、回收管本体和AUV体，回收管本体与水下回收平台通过连接模块连接，并完成相关数据交换、能源供给以及部分信息的处理的工作；其特征在于所述回收管本体内周向设有回收管导轨，回收管本体一端设置有连接模块，另一端连接有捕捉拖动器和导向罩，所述导向罩为拉瓦尔管状结构，导向罩与回收管导轨通过拖动机构配合连接，捕捉磁片与拖动器本体固连，且沿拖动器本体端部周向分布，拖动机构位于拖动器本体另一端部，并通过固定环与拖动器本体固连，捕捉磁片扩张角与导向罩一致，导向罩用于待回收AUV体前期进行导向；当AUV体进入指定区域，捕捉拖动器通过驱动捕捉片捕捉AUV体，通过拖动机构与回收管导轨配合拖动AUV体进入回收管本体内；

所述拖动机构为多个，所述拖动机构包括拖动齿轮、齿轮轴、拖动机构壳体，拖动齿轮通过齿轮轴安装在拖动机构壳体内，该拖动齿轮为主动拖动齿轮，其于拖动机构齿轮均为从动拖动齿轮。

所述回收管导轨为多根，所述回收管导轨与所述拖动机构设置数量相同。

所述捕捉磁片为多片，捕捉磁片采用钕铁硼材料。

有益效果

本发明提出的一种用于AUV主动式回收管；采用在回收管上自主运动的具有捕捉AUV体并将AUV体拖动进入回收管能力的捕捉拖动装置。在AUV体回收过程中，通过借助捕捉拖动装置AUV回收管将AUV体主动回收，避免由于螺旋桨在极限流域水动力性能突变导致的AUV体回收过程不稳定。该回收管使AUV体在头部进入导向罩后，停止AUV体螺旋桨的工作，通过回收管主动捕捉，使AUV体进入回收管。该回收管通过主动回收的方式，保证AUV体回收过程的安全性和稳定性。降低AUV体对回收管以及水下回收平台的损伤，减少AUV回收的风险与成本。

本发明用于AUV主动式回收管，其结构简单紧凑，不影响航行器的外形布局。较大程度上削弱了在AUV体回收过程中的不稳定性，有效地减弱AUV体螺旋桨推进器在极限流域水动力突变对AUV体回收的不利影响。可降低AUV回收过程对AUV体操控性以及稳定性的要求，同时提高AUV体回收过程的安全性以及稳定性，减少AUV体回收的风险与成本。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种用于AUV主动式回收管作进一步详细说明。

图1为本发明用于AUV主动式回收管及待回收AUV的立体结构示意图。

图2为本发明用于AUV主动式回收管结构示意图。

图3为本发明用于AUV主动式回收管的捕捉拖动器结构示意图。

图4为本发明用于AUV主动式回收管的拖动机构示意图。

图5为本发明用于AUV主动式回收管进行回收工作过程1示意图。

图6为本发明用于AUV主动式回收管进行回收工作过程2示意图。

图7为本发明用于AUV主动式回收管进行回收工作过程3示意图。

图8为本发明用于AUV主动式回收管进行回收工作过程4示意图。

图中

1.回收管本体2.AUV体3.连接模块4.回收管导轨5.捕捉拖动器6.导向罩7.拖动机构8.拖动器本体9.捕捉磁片10.拖动齿轮11.齿轮轴12.拖动机构壳体

具体实施方式

本实施例是一种用于AUV主动式回收管。

参阅图1～图4，本实施例用于AUV主动式回收管，由连接模块3、回收管导轨4、捕捉拖动器5、导向罩6、拖动机构7、拖动器本体8、捕捉磁片9、回收管本体1和AUV体2组成。回收管本体1与水下回收平台通过连接模块3连接，并完成相关数据交换、能源供给以及部分信息的处理的工作。其中，回收管本体1内周向设置有回收管导轨4，回收管本体1一端设有连接模块3，回收管本体1另一端连接有捕捉拖动器5和导向罩6。导向罩6为拉瓦尔管状结构，导向罩6与回收管导轨4通过拖动机构7配合连接。捕捉磁片9与拖动器本体8端部固连，且沿拖动器本体8端部周向分布；拖动机构7位于拖动器本体8另一端部，并通过固定环与拖动器本体8固连。捕捉磁片9扩张角与导向罩6一致，导向罩6用于待回收AUV体2前期进行导向；当AUV进入指定区域，捕捉拖动器5通过驱动捕捉片9捕捉AUV，通过拖动机构7与回收管导轨4配合拖动AUV体进入回收管本体内。

本实施例中，拖动机构7为多个，拖动机构7包括拖动齿轮10、齿轮轴11、拖动机构壳体12，拖动齿轮10通过齿轮轴11安装在拖动机构壳体内，拖动齿轮10为主动拖动齿轮，其于为从动拖动齿轮。本实施例中，拖动机构7采用一个主动的拖动齿轮10，三个从动的拖动齿轮组成。

本实施例用于AUV主动式回收管进行回收工作过程

参阅图5～图8，在开始进入AUV回收过程时，带回收AUV自主航行初步确定主动式AUV回收管2方位姿态，通过导向罩6导引，进入指定流域。捕捉拖动器5检测到待回收AUV体的位置，通过驱动捕捉磁片9捕捉AUV体。在捕捉完成后，AUV推进系统停止工作，AUV进入被动状态。由于AUV的螺旋桨动力推动系统并没有在极限流域内工作，所以AUV体并没有受到螺旋桨极限流域下水动力特性突变的影响。捕捉拖动器5在捕捉工作完成后，驱动拖动机构7开始工作。拖动机构7采用一个主动的拖动齿轮10，三个从动的拖动齿轮组成。齿轮轴11上的主动轴开始转动，驱动拖动齿轮10在回收管导轨4的配合下，拖动捕捉拖动器5以及已经被捕捉的AUV体向回收管内运动，使AUV完全进入回收管内。自此用于AUV体回收的主动式AUV回收管完成对AUV体的回收工作。

Claims (3)

1.一种用于AUV主动式回收管，包括连接模块、回收管导轨、捕捉拖动器、导向罩、拖动机构、拖动器本体、捕捉磁片、回收管本体和AUV体，回收管本体与水下回收平台通过连接模块连接，并完成相关数据交换、能源供给以及部分信息的处理的工作；其特征在于:所述回收管本体内周向设有回收管导轨，回收管本体一端设置有连接模块，另一端连接有捕捉拖动器和导向罩，所述导向罩为拉瓦尔管状结构，导向罩与回收管导轨通过拖动机构配合连接，捕捉磁片与拖动器本体固连，且沿拖动器本体端部周向分布，拖动机构位于拖动器本体另一端部，并通过固定环与拖动器本体固连，捕捉磁片扩张角与导向罩一致，导向罩用于待回收AUV体前期进行导向；当AUV体进入指定区域，捕捉拖动器通过驱动捕捉片捕捉AUV体，通过拖动机构与回收管导轨配合拖动AUV体进入回收管本体内；

所述拖动机构为多个，所述拖动机构包括拖动齿轮、齿轮轴、拖动机构壳体，拖动齿轮通过齿轮轴安装在拖动机构壳体内，该拖动齿轮为主动拖动齿轮，其于拖动机构齿轮均为从动拖动齿轮。

2.根据权利要求1所述的用于AUV主动式回收管，其特征在于:所述回收管导轨为多根，所述回收管导轨与所述拖动机构设置数量相同。

3.根据权利要求1所述的用于AUV主动式回收管，其特征在于:所述捕捉磁片为多片，捕捉磁片采用钕铁硼材料。

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