CN201647084U - 水下航行体的绳轮拖曳装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水下航行体的绳轮拖曳装置，导向绳通过定滑轮组悬浮架设在水域的水面线以下，导向绳两端连接至恒张紧力机构；支座穿在导向绳上并且可以在导向绳上自由滑动，水下航行体模型与支座连接，前部设置与牵引机连接的头部牵引丝，尾部设置有与收放机连接的尾部牵引丝；所述的头部牵引丝与尾部牵引丝几何中心同轴，与所述导向绳几何中心位于同一个竖直面上。本实用新型采用导向绳与牵引丝组成拖曳装置，结构简单，布置灵活，不需要架设固定轨道，长度调节自由，可以在实际水域(如江、湖、河、海中)进行布局与试验。本实用新型的支座与支撑剑外形为流线型，且全部位于水面以下，可以大大减少干扰的产生，有效提高了试验的测量精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及水动力学试验领域，尤其是水下航行体的拖曳装置。
背景技术
水下航行体模型的拖曳(自航)试验可以用于检测航行体的水动力性能、水动力噪声、推进器噪声和水动力学尾迹等，是水动力学领域中的一项重要试验。目前常规的试验方法是在试验水池中采用轨道式拖车拖曳方法，轨道设置在水面的上方，轨道上的拖车通过下方的支撑剑连接水下航行体，但是这种拖车体积较大，其支撑模型的支撑剑插入水面，拖曳运动时支撑剑对水面有干扰，因此不能用于水动力学尾迹试验；而且在实际水域(如江、湖、河、海中)进行试验时，也不可能进行拖曳拖车的轨道架设，无法全面准确获得试验结果。
实用新型内容
本申请人针对上述常规水下航行体模型的拖曳试验中试验装置复杂，干扰大，不能全面准确获得试验结果等缺点，提供一种结构合理，测试质量高的水下航行体的绳轮拖曳装置，从而可以灵活布置，满足准确快速的试验要求。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种水下航行体的绳轮拖曳装置，导向绳通过定滑轮组悬浮架设在水域的水面线以下，导向绳两端连接至恒张紧力机构；支座穿在导向绳上并且可以在导向绳上自由滑动，水下航行体模型与支座连接，前部设置与牵引机连接的头部牵引丝，尾部设置有与收放机连接的尾部牵引丝；所述的头部牵引丝与尾部牵引丝几何中心同轴，与所述导向绳几何中心位于同一个竖直面上。其进一步特征在于：
导向绳至少有一根，多根导向绳平行设置；
尾部牵引丝至少有一根，其设置布局的几何中心与头部牵引丝同轴；
牵引机与收放机的卷筒中轴上设置有阻尼部件；
支座与支座上的支撑剑的截面为流线型。
本实用新型采用导向绳与牵引丝组成拖曳装置，结构简单，布置灵活，不需要架设固定轨道，长度调节自由，可以在实际水域(如江、湖、河、海中)进行布局与试验。本实用新型的支座与支撑剑外形为流线型，且全部位于水面以下，可以大大减少干扰的产生，有效提高了试验的测量精度。
附图说明
图1为本实用新型的工作状态示意图；
图2为图1中A-A截面剖视图；
图3为图1的B部放大图；
图4为图3的俯视图；
图5为图3中C-C截面剖视图。
具体实施方式
下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
如图1至图4所示，本实用新型包括导向绳2，其通过定滑轮组2-1悬浮架设在水池4中的水面线3以下，导向绳2一般设置为相互平行的两根，两端通过接头2-2连接至专用涨紧油缸等恒张紧力机构上；流线型支座7穿在导向绳2上并且可以在导向绳2上自由滑动，水下航行体模型5固定在流线型支座7的支撑剑6上，在模型5的头部固定有一根头部牵引丝1，通过定滑轮组1-1连接在前部牵引机10上；模型5的尾部固定有两根尾部牵引丝8-1与尾部牵引丝8-2，尾部牵引丝8-1通过定滑轮组8-3、尾部牵引丝8-2通过定滑轮组8-4连接在后部收放机9的同一个卷筒上的不同区域，实现同时收放。前部牵引机10与后部收放机9结构相同，均采用直流电动机驱动卷筒，在旋转轴上设置有由电磁离合器控制的磁粉制动器，通过电气控制系统进行控制。
实际测试时，先在水域中架设好上述试验装置，将模型5设置于牵引的起点；启动系统，电气控制系统开启牵引机10的直流电动机，通过断开电磁离合器关闭其磁粉制动器，利用头部牵引丝1对模型5以试验速度匀速进行正向拖曳，此时收放机9的直流电动机关闭，其磁粉制动器开启，提供牵引阻尼；当模型正常拖曳时，尾部两根牵引丝8-1与牵引丝8-2的长度相等，后部收放机9匀速放线；当模型5受到干扰时，例如在干扰力作用下尾部下沉，则此时两根牵引丝的长度发生变化，牵引丝8-1收紧，牵引丝8-2放松，牵引丝8-1的张力变大，其向上的分力也增加，从而使模型5尾部向上提升，系统产生一个新的平衡状态使模型在导向绳2的轨道上平稳运行；即本实用新型可以适应性地改善模型受力平衡状况，使得模型在拖曳过程中平稳的沿导向绳2运动，减小模型运动过程中的震荡与颠簸运动。反向收线时电气控制系统开启收放机9的直流电动机，关闭其磁粉制动器，对尾部牵引丝8-1与尾部牵引丝8-2进行反向回收，此时关闭牵引机10的直流电动机，开启其磁粉制动器提供阻尼，使头部牵引丝1慢速而匀速绕出，防止其受力不均而导致断裂或缠绕。
通过调节模型5配重块的位置，可以匹配质心与浮心的位置，当模型较小，牵引距离较短，质心与浮心匹配较好，垂向水动力平衡较佳时，导向绳可以只设置一根，模型尾部采用单丝配合牵引即可；当模型较大，牵引距离较长，质心与浮心匹配不理想，垂向水动力平衡欠佳时，则导向绳需要设置两根，模型尾部也需要采用两根丝配合牵引。多根尾部牵引丝需对称设置，其设置布局的几何中心与头部牵引丝1同轴，头部牵引丝1需要设置于两根导向绳2之间的中心竖直面上，即如图5所示截面上牵引丝1与两根导向绳2构成等腰三角形；适当增加两根导向绳2之间的水平距离或者增加导向绳2和牵引丝1之间的竖直距离，则此三角形增大，则更有利于模型稳定，可以减少模型运动过程中的上下、侧向振动。本实用新型在导向绳2两端设置恒张紧力机构，可保持较大的静态张力，使模型的浮心和质心更优的匹配，进一步减小模型在牵引过程中的震荡，可有效减弱重力与浮力、垂向水动力不平衡产生的颠簸，减弱侧向水动力产生的振动。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改，例如将磁粉制动器更换为其他阻尼部件。
Claims (5)
1.一种水下航行体的绳轮拖曳装置，其特征在于：导向绳通过定滑轮组悬浮架设在水域的水面线以下，导向绳两端连接至恒张紧力机构；支座穿在导向绳上并且可以在导向绳上自由滑动，水下航行体模型与支座连接，前部设置与牵引机连接的头部牵引丝，尾部设置有与收放机连接的尾部牵引丝；所述的头部牵引丝与尾部牵引丝几何中心同轴，与所述导向绳几何中心位于同一个竖直面上。
2.如权利要求1所述的水下航行体的绳轮拖曳装置，其特征在于：所述的导向绳至少有一根，多根导向绳平行设置。
3.如权利要求1所述的水下航行体的绳轮拖曳装置，其特征在于：所述的尾部牵引丝至少有一根，其设置布局的几何中心与头部牵引丝同轴。
4.如权利要求1所述的水下航行体的绳轮拖曳装置，其特征在于：所述的牵引机与收放机的卷筒中轴上设置有阻尼部件。
5.如权利要求1所述的水下航行体的绳轮拖曳装置，其特征在于：支座与支座上的支撑剑的截面为流线型。
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