CN115626271A - 一种基于浮囊送缆装置的水下航行体回收装置 - Google Patents

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蔡昱
赵静
李彬
詹景坤
王大鹏
李明
郑正路
魏洪亮
毕效笙
乔安伟
徐海运
周蓓
郭品
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Abstract

本申请公开了一种基于浮囊送缆装置的水下航行体回收装置，涉及定位及回收领域，包括端盖、浮囊、气瓶；端盖连接于内部中空的筒体上，筒体连接于航行体上；端盖通过连接装置连接于筒体的外侧，筒体开设有通孔，气瓶连接于端盖朝向筒体中心的一侧、并从通孔插入筒体内，浮囊套设于气瓶外侧；端盖朝向筒体的一侧还连接有用于将连接装置炸断、并使端盖带动气瓶和浮囊从通孔弹出的炸断装置；端盖与筒体内壁之间通过缆绳连接。确保超空泡航行体能的快够高效、低成本速回收。

Description

一种基于浮囊送缆装置的水下航行体回收装置
技术领域
本技术方法主要涉及定位及回收领域，具体应用的工程方向是航行体水下定位及回收领域。
背景技术
水下超空泡航行体一般为负浮力设计，试验结束后航行体试验模型往往下沉到水底，需要开展水下航行体的打捞工作，但是由于水域的隐蔽性和信息隔绝等原因，通常采用AUV或蛙人打捞，成本较高、操作复杂。尤其当水深较大时候，打捞工作往往存在较大的安全隐患。
鲍冠琦等【1】发明了一种水下航行器的水下对接回收机构，用于水下航行器的对接和回收，该对接回收机构包括支架、导引罩、筒体和定位锁止柱，可应对水下复杂情况进行对接回收作业，减少水下航行器入坞的相对位置和姿态的误差，同时能够对水下航行器减少改动幅度，实现高成功率回收。金冈秀和大和裕幸【2】发明了一种水下航行器的管制方法、投入方法、回收方法、管制系统及管制系统的投入回收设备，该水下航行器管制方法在通过具有可在水面的附近移动的移动机构的水上管制机构对在水下航行的多个水下航行器进行管制时，利用设置于水上管制机构的声音定位机构，通过移动机构对水上管制机构进行移动控制，以使多个水下航行器位于水上管制机构能够对多个水下航行器进行定位的管制区域。但是超空泡航行体具有尺寸空间狭小、航行过载大、上浮时间有限等技术问题，上述发明并未涉及以上问题的有效解决。
参考文献
【1】鲍冠琦；周迪峰；王蓉；龚锋，一种水下航行器的水下对接回收机构，CN202111565674.2。
【2】金冈秀、大和裕幸；水下航行器的管制方法、投入方法、回收方法、管制系统及管制系统的投入回收设备，CN201880021293.8。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于浮囊送缆装置的水下航行体回收装置设计，确保超空泡航行体能的快够高效、低成本速回收。
具体的，通过改变通气量的大小，实现精确控制浮囊的尺寸大小，进而满足上浮时间作用等工程需求。
本发明的技术解决方案是：
一种基于浮囊送缆装置的水下航行体回收装置，包括端盖、浮囊、气瓶；
端盖连接于内部中空的筒体上，筒体连接于航行体上；
端盖通过连接装置连接于筒体的外侧，筒体开设有通孔，气瓶连接于端盖朝向筒体中心的一侧、并从通孔插入筒体内，浮囊套设于气瓶外侧；
端盖朝向筒体的一侧还连接有用于将连接装置炸断、并使端盖带动气瓶和浮囊从通孔弹出的炸断装置；
端盖与筒体内壁之间通过缆绳连接。
所述连接装置为连接螺栓，端盖开设有多个连接孔，连接螺栓穿过连接孔与筒体螺纹连接。
所述炸断装置包括环槽和电爆管，环槽开设于端盖朝向筒体的一侧，环槽与连接孔之间的距离为1.5mm-2.5mm，电爆管固定于环槽内。
所述环槽设置于多个连接孔的内侧。
所述气瓶设有惯性开关。
所述端盖朝向筒体的一侧连接有凸台，凸台外径小于通孔内径，气瓶和浮囊均连接于凸台，凸台开设有系留孔，缆绳通过系留孔连接于端盖。
每个所述筒体上设置两个回收装置，且两个回收装置的安装地角度呈现180°的相位差。
所述缆绳的材质为凯夫拉绳，具有质量轻、承载大等特点。可将凯夫拉绳的密度制成与水的密度相等，从而实现浮囊的无负载上浮过程。
所述筒体连接回收装置后为密封舱室。
所述端盖的外形面与筒体的外形面弧度一致。
综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：
(1)本发明的设计方法，突破基于浮囊送缆装置的水下航行体回收装置设计。
(2)本发明采用基于浮囊式送缆装置的水下航行体回收系统，由于浮囊的尺寸大小可根据充气量的大小进行定量、精确控制，因此可以有效地控制航行体的上浮时间。根据浮囊上浮时间的有效控制，可以实现对航行体时序的有效估算，因此浮囊式送缆装置的上浮时间可以编写入控制回路，进行航行体的精确回收。
本发明采用的浮囊式送缆装置是柔性变形体，可以通过柔性变形有效实现抗冲击载荷作用，因此基于浮囊式送缆装置的水下航行体回收系统可用于高冲击环境下的航行体回收任务。本发明中的浮囊式回收装置可适用于30g力学载荷环境下的航行体回收工作。
附图说明
图1为本发明实现浮囊上浮定位及送缆的总体示意图；
图2为回收装置在航行体筒体上的安装相对位置关系图；
图3为回收装置浮囊折叠状态下的结构示意图；
图4为回收装置浮囊充气状态下的结构示意图。
附图标记说明：1、筒体；2、缆绳；3、浮标；4、浮囊；5、端盖；6、系留孔；7、气瓶。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细的描述：
针对航行体试验结束后往往下沉到水底，由于水域的隐蔽性和信息隔绝等原因，无法实现快速精准打捞的研究背景。本申请实施例公开一种基于浮囊4送缆装置的水下航行体回收装置，确保超空泡航行体能的快够高效、低成本速回收。
如图1和图3所示，一种基于浮囊4送缆装置的水下航行体回收装置，回收装置安装在航行体的筒体1上，筒体1与航行体的主体同轴连接，筒体1内部中空，回收装置包括端盖5、浮囊4、气瓶7。
如图2和图3所示，筒体1开设有通孔，端盖5通过连接装置连接于筒体1的外侧，端盖5的外形面与筒体1的外形面弧度一致，端盖5朝向筒体1的一侧连接有凸台，凸台外径小于通孔内径，凸台从通孔插入筒体1内，气瓶7和浮囊4均连接于凸台，气瓶7连接于凸台朝向筒体1中心的一端，浮囊4套设于气瓶7外侧，气瓶7设有惯性开关。端盖5朝向筒体1的一侧还连接有用于将连接装置炸断、并使端盖5带动气瓶7和浮囊4从通孔弹出的炸断装置。端盖5与筒体1内壁之间通过缆绳2连接，具体的，凸台开设有系留孔6，缆绳2通过系留孔6连接于端盖5，缆绳2的材质为凯夫拉，具有较轻的质量，不会对气囊的上浮造成阻碍。筒体1连接回收装置后为密封舱室。
连接装置为连接螺栓，端盖5开设有多个连接孔，连接螺栓穿过连接孔与筒体1螺纹连接。
如图3和图4所示，炸断装置包括环槽和电爆管，环槽开设于端盖5朝向筒体1的一侧，环槽设置于多个连接孔的内侧，环槽与连接孔之间的距离为2mm，电爆管固定于环槽内。筒体1内连接有控制系统，控制系统通过电缆与电爆管连接，控制系统用于对电爆管发送爆炸的控制信号、并对电爆管供电。
如图2所示，每个筒体1上安装两个回收装置，安装地角度呈现180°的相位差，以防止弹体沉入水底后一侧与地面接触，无法弹出回收装置。
回收装置的使用过程为：如图4所示，当航行体筒体1沉入水底后，通过时序控制，电爆管开始工作在5～10A(50ms内可靠引爆)的电流下工作，炸断连接孔中的连接装置，并将端盖5沿着远离筒体1外币的方向炸出，端盖5带着气瓶7和浮囊4从通孔中弹出；与此同时，气瓶7的惯性阀门打开并给浮囊4充气，在气瓶7充气作用下浮囊4体积逐渐变大，并将气瓶7包裹在内，浮囊4在浮力的作用下拉断电缆，开始上浮到水面。
实现了在工作状态时弹射出浮囊4；浮囊4在充气状态下开始上浮；通过在水面观察浮囊4的位置实现对水下航行体的位置定位；另外，缆绳2长度50～80m，设计为正浮力，可承受1吨的拉力，可通过缆绳2实现水下航行体的回收。
以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种基于浮囊(4)送缆装置的水下航行体回收装置，其特征在于：包括端盖(5)、浮囊(4)、气瓶(7)；
端盖(5)连接于内部中空的筒体(1)上，筒体(1)连接于航行体上；
端盖(5)通过连接装置连接于筒体(1)的外侧，筒体(1)开设有通孔，气瓶(7)连接于端盖(5)朝向筒体(1)中心的一侧、并从通孔插入筒体(1)内，浮囊(4)套设于气瓶(7)外侧；
端盖(5)朝向筒体(1)的一侧还连接有用于将连接装置炸断、并使端盖(5)带动气瓶(7)和浮囊(4)从通孔弹出的炸断装置；
端盖(5)与筒体(1)内壁之间通过缆绳(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于浮囊(4)送缆装置的水下航行体回收装置，其特征在于：所述连接装置为连接螺栓，端盖(5)开设有多个连接孔，连接螺栓穿过连接孔与筒体(1)螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于浮囊(4)送缆装置的水下航行体回收装置，其特征在于：所述炸断装置包括环槽和电爆管，环槽开设于端盖(5)朝向筒体(1)的一侧，环槽与连接孔之间的距离为1.5mm-2.5mm，电爆管固定于环槽内。
4.根据权利要求2所述的一种基于浮囊(4)送缆装置的水下航行体回收装置，其特征在于：所述环槽设置于多个连接孔的内侧。
5.根据权利要求1所述的一种基于浮囊(4)送缆装置的水下航行体回收装置，其特征在于：所述气瓶(7)设有惯性开关。
6.根据权利要求1所述的一种基于浮囊(4)送缆装置的水下航行体回收装置，其特征在于：所述端盖(5)朝向筒体(1)的一侧连接有凸台，凸台外径小于通孔内径，气瓶(7)和浮囊(4)均连接于凸台，凸台开设有系留孔(6)，缆绳(2)通过系留孔(6)连接于端盖(5)。
7.根据权利要求1所述的一种基于浮囊(4)送缆装置的水下航行体回收装置，其特征在于：每个所述筒体(1)上设置两个回收装置，且两个回收装置的安装地角度呈现180°的相位差。
8.根据权利要求1所述的一种基于浮囊(4)送缆装置的水下航行体回收装置，其特征在于：所述缆绳(2)的材质为凯夫拉。
9.根据权利要求1所述的一种基于浮囊(4)送缆装置的水下航行体回收装置，其特征在于：所述筒体(1)连接回收装置后为密封舱室。
10.根据权利要求1所述的一种基于浮囊(4)送缆装置的水下航行体回收装置，其特征在于：所述端盖(5)的外形面与筒体(1)的外形面弧度一致。
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