CN212932945U - 一种潜坐式被动声呐基阵架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种潜坐式被动声呐基阵架，包括底部结构框架1、三角桁架以及棒状水听器，三角桁架水平设置在底部结构框架框架上，且与底部结构框架垂直；三角桁架同方向上固定有棒状水听器，三角桁架和棒状水听器之间通过若干弹性支座连接，其中弹性支座包括横截面为矩形的过渡连接座、弹簧组件以及固定卡箍；在底部结构框架底部两端还设有呈“7”字型的可转动的弹性铰支支脚，底部结构框架和弹性铰支支脚之间通过重型合页连接，该装置不满足了多根超长棒状水听器串联装配的设计要求，避免损伤水听器，还能有效地提高了水下基阵架姿态的适应性及稳定性。

Description

一种潜坐式被动声呐基阵架

技术领域

本实用新型涉及基阵架技术领域，尤其涉及一种潜坐式被动声呐基阵架。

背景技术

水下多目标跟踪系统拟采用棒状水听器对水下目标进行跟踪，基阵由三根水听器棒组成，每根水听器棒长4m。水听器棒之间采用刚性连接，确保所有阵元间距一致。水听器棒由外部橡胶层、局部非金属连接结构件与压电陶瓷组成，内部无金属刚性支撑结构，过大的自重会使水听器棒外形产生永久变形。同时，如水听器棒体完全刚性固定，由桁架吊装时带来的外力作用会直接传导在棒体上、从而破坏阵元结构、影响性能。

基阵工作于水深100米的环境、基阵架总长12m，不论是布放中对基阵位置、朝向的调整，或是日后维护对基阵的回收打捞，在工程实施方面存在较高的要求。基阵架易于打捞回收、结构轻量化是设计的基本要求。

根据研究表明，由泥沙等混合物构成的水下底质(多为饱和或超饱和的含水结构)对潜坐式水下物体有巨大的吸附作用，吸附作用的大小主要与水下物体的重量、外形、表面积、在底质中的浸没深度、以及水下物体离底方式有关。其中水下物体的重量、外形是主要因素。

目前，水下基阵主要采用被动回收方式：通过水面的工作船将回收钢缆钩挂在水下基阵架上，再将其拖引出水底。这种回收方式对基阵架的结构强度、工作船起吊设备的基本要求都非常高，并且会对基阵造成一定的程度损伤，该类型的基阵架一般外形尺寸都比较大(便于钩挂)、重量在达几吨；还有一种主动回收方式，通过基阵回收装置将高强度回收缆绳带出水面，再将缆绳接驳至工作船卷扬机进行回收，这种基阵整体重量较轻、一般在几百公斤以内，外形尺寸也较小。

无论采用何种回收方式，最终都是依靠卷扬机带动缆绳、将基阵拉起、脱离水底、最终拖引出水面。因此，过大的吸附作用会导致回收难度增大，轻则回收缆绳断裂、重则基阵被破坏损伤。设计一种刚性的潜坐式被动声纳基阵架、使其便于深水回收、保证水听器棒装配可靠的架体是完成任务的关键。

实用新型内容

为解决上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供了一种潜坐式被动声呐基阵架，解决了超长刚性水听器棒的装配及保护、基阵架沉底后整体姿态的控制以及基阵架的深水回收等问题。

具体采用了以下设计结构及设计方案：

一种潜坐式被动声呐基阵架，包括底部结构框架(1)、三角桁架(2)以及棒状水听器(3)，三角桁架(2)水平设置在底部结构框架(1)框架上，且与底部结构框架(1)垂直；三角桁架(2)同方向上固定有棒状水听器(3)，三角桁架(2)和棒状水听器(3)之间通过若干弹性支座(4)连接，其中弹性支座(4)包括横截面为矩形的过渡连接座(41)、弹簧组件(42)以及固定卡箍(43)；在底部结构框架(1)底部两端还设有呈“7”字型的可转动的弹性铰支支脚(5)，底部结构框架(1)和弹性铰支支脚(5)之间通过重型合页(51)连接。

优选的，所述底部结构框架(1)和三角桁架(2)的连接处还设有固定架(6)，且在固定架(6)上设有吊环(61)。

优选的，所述棒状水听器(3)首尾两端通过横截面为圆形的固定件(7)连接，其中固定件(7)两端的固定端口(71)与棒状水听器(3)尾部的第一凹槽(31)以及棒状水听器(3)头部的第二凹槽(32)相适配。

优选的，所述过渡连接座(41)的底部中央设有圆形通孔(411)，三角桁架(2)的顶栏(21)穿过圆形通孔(411)。

优选的，所述过渡连接座(41)表面左右两端设有相互平行的第一条形滑槽(412)，过渡连接座(41)底部内两端设有圆形滑槽(413)，且圆形滑槽(413)正对第一条形滑槽(412)。

优选的，所述弹簧组件(42)包括一对弹性支柱(421)、弹簧(422)以及弹簧座(423)，其中弹性支柱(421)依次穿过第一条形滑槽(412)和圆形滑槽(413)并延伸至过渡连接座(41)底部，通过半圆螺母(8)固定，弹性支柱(421)在第一条形滑槽(412)内滑动变换角度。

优选的，所述固定卡箍(43)的支座板(431)通过弹簧座(423)固定在弹簧(422)中部，且支座板(431)两端设有与第一条形滑槽(412)垂直的第二条形滑槽(4311)。

优选的，固定卡箍(43)中部为固定圆环(432)，棒状水听器(3)穿过固定圆环(432)。

优选的，所述弹性铰支支脚(5)上还设有带钩拉簧(52)，弹性铰支支脚(5)还通过带钩拉簧(52)与底部结构框架(1)连接。

优选的，所述底部结构框架(1)上还设有回收装置(9)。

本实用新型的工作原理介绍如下：

本实用新型包括底部结构框架(1)、三角桁架(2)以及棒状水听器(3)，其中三角桁架(2)铝合金三角桁架结构，重量仅为钢结构的八分之一、大大减轻了基阵的整体重量；三角桁架(2)水平设置在底部结构框架(1)框架上，且与底部结构框架(1)垂直；三角桁架(2)同方向上固定有棒状水听器(3)，三角桁架(2)和棒状水听器(3)之间通过若干弹性支座(4)连接，其中弹性支座(4)包括横截面为矩形的过渡连接座(41)、弹簧组件(42)以及固定卡箍(43)，弹簧组件(42)可在过渡连接座(41)以及固定卡箍(43)上滑动调整角度，通过这些方向自由度的局部控制，弹性支座(4)在外力作用下会产生一个复合的位置变形效果，此效果可缓解外力对棒状水听器(3)的影响同时，采用相互垂直的自由度控制，变形效果仅用于抵消掉布放及回收过程中碰撞或惯性所带来的外力作用，对棒状水听器(3)自身结构、棒与棒之间的同轴度都没有影响。弹簧的弹性支撑也能保证水听器棒不会因自重而产生变形、从而降低水听器棒精度。

在底部结构框架(1)底部两端还设有呈“7”字型的可转动的弹性铰支支脚(5)，底部结构框架(1)和弹性铰支支脚(5)之间通过重型合页(51)连接，底部结构框架(1)整体重量轻、强度大，减少表面接触面积、减小基阵起底时的吸附作用力，重型合页(51)使底部结构框架(1)进行旋转；弹性铰支支脚(5)上还设有带钩拉簧(52)，弹性铰支支脚(5)还通过带钩拉簧(52)与底部结构框架(1)连接，带钩拉簧(52)提供反向拉力；此外底部结构框架(1)上还设有回收装置(9)，便于打捞回收基阵架。

本实用新型与现有技术相比所产生的有益效果是：本实用新型不仅满足了多根超长棒状水听器串联装配的设计要求，保护水听器不受外力作用而损伤；可旋转铰支支撑足的运用，有效地提高了水下基阵架姿态的适应性及稳定性，还降低了基阵离底难度、方便打捞回收。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型中三角桁架的结构示意图；

图3为本实用新型部分结构示意图；

图4为本实用新型中棒状水听器的连接示意图；

图5为本实用新型中弹性支座的结构示意图；

图6为本实用新型中弹性支座的侧视图之一；

图7为本实用新型中弹性支座的侧视图之二；

图8为本实用新型中弹性铰支支脚的结构示意图；

图9为本实用新型中弹性铰支支脚与底部结构框架的连接示意图；

图10为本实用新型基阵沉底时弹性铰支支脚的原理图；

图11为本实用新基阵起底时弹性铰支支脚的原理图；

附图标号：1—底部结构框架；2—三角桁架；21—顶栏；3—棒状水听器；31—第一凹槽；32—第二凹槽；4—弹性支座；41—过渡连接座；411—圆形通孔；412—第一条形滑槽；413—圆形滑槽；42—弹簧组件；421—弹性支柱；422—弹簧；423—弹簧座；43—固定卡箍；431—支座板；4311—第二条形滑槽；432—固定圆环；5—弹性铰支支脚；51—重型合页；52—带钩拉簧；6—固定架；61—吊环；7—固定件；71—固定端口；8—半圆螺母；8—回收装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

实施例：

如说明书附图1-3所示，一种潜坐式被动声呐基阵架，包括底部结构框架1、三角桁架2以及棒状水听器3，三角桁架2水平设置在底部结构框架1框架上，且与底部结构框架1垂直；三角桁架2同方向上固定有棒状水听器3，三角桁架2和棒状水听器3之间通过若干弹性支座4连接，其中弹性支座4包括横截面为矩形的过渡连接座41、弹簧组件42以及固定卡箍43；在底部结构框架1底部两端还设有呈“7”字型的可转动的弹性铰支支脚5，底部结构框架1和弹性铰支支脚5之间通过重型合页51连接，使弹性铰支支脚5能进行旋转。

进一步地，底部结构框架1和三角桁架2的连接处还设有固定架6，且在固定架6上设有吊环61，便于搬运。

进一步地，棒状水听器3首尾两端通过横截面为圆形的固定件7连接，其中固定件7两端的固定端口71与棒状水听器3尾部的第一凹槽31以及棒状水听器3头部的第二凹槽32相适配，可装配超长棒状水听器3。

进一步地，过渡连接座41的底部中央设有圆形通孔411，三角桁架2的顶栏21穿过圆形通孔411；过渡连接座41表面左右两端设有相互平行的第一条形滑槽412，过渡连接座41底部内两端设有圆形滑槽413，且圆形滑槽413正对第一条形滑槽412；弹簧组件42包括一对弹性支柱421、弹簧422以及弹簧座423，其中弹性支柱421依次穿过第一条形滑槽412和圆形滑槽413并延伸至过渡连接座41底部，通过半圆螺母8固定，弹性支柱421在第一条形滑槽412内滑动变换角度，如说明书附图4所示，弹性支柱421沿Y方向做一定距离移动，同时通过半圆螺母8不完全约束结构绕X轴做一定程度的转动。

进一步地，固定卡箍43的支座板431通过弹簧座423固定在弹簧422中部，且支座板431两端设有与第一条形滑槽412垂直的第二条形滑槽4311，如说明书附图4所示，支座板431可以沿着沿X轴做一定距离的移动，并且通过上、下弹簧422的弹性支撑作用，支座板431还可沿着z轴方向移动。

进一步地，固定卡箍43中部为固定圆环432，棒状水听器3穿过固定圆环432。

进一步地，弹性铰支支脚5上还设有带钩拉簧52，弹性铰支支脚5还通过带钩拉簧52与底部结构框架1连接，通过带钩拉簧52提供反向拉力，如说明书附图7所示，初始状态下，带钩拉簧52拉住弹性铰支支脚5使其固定，如说明书附图8所示，在布放末程基阵触底时，如该处支撑足底部位置为起伏地形、存在斜面，由于弹性铰支支脚5底部接触点位于合页转轴的另一侧、它必定会产生如图8所示的逆时针旋转趋势，当旋转角度增大时，带钩拉簧52产生的拉力也逐步增大，受杠杆作用影响、此时较小的拉簧拉力也能产生一个大的缓冲作用力，用于抵消基阵下落的惯性作用，同时，受弹性铰支支脚5限位面的限制，其旋转角度也受控制，这样就确保了基阵整体的离底高度。

如说明书附图9所示，在基阵起底提升的过程中，弹性铰支支脚5同时受垂直向下吸附作用力、向上带钩拉簧52拉力作用，由于拉簧拉力、吸附力不断的发生变化，弹性铰支支脚5会做摆动式旋转；此运动方式会破坏水下底质对支撑足的真空吸附作用、从而大大减弱吸附作用力、降低基阵离底难度。

进一步地，底部结构框架1上还设有回收装置9，便于打捞回收基阵架。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种潜坐式被动声呐基阵架，包括底部结构框架(1)、三角桁架(2)以及棒状水听器(3)，其特征在于：三角桁架(2)水平设置在底部结构框架(1)框架上，且与底部结构框架(1)垂直；三角桁架(2)同方向上固定有棒状水听器(3)，三角桁架(2)和棒状水听器(3)之间通过若干弹性支座(4)连接，其中弹性支座(4)包括横截面为矩形的过渡连接座(41)、弹簧组件(42)以及固定卡箍(43)；在底部结构框架(1)底部两端还设有呈“7”字型的可转动的弹性铰支支脚(5)，底部结构框架(1)和弹性铰支支脚(5)之间通过重型合页(51)连接。

2.根据权利要求1所述的一种潜坐式被动声呐基阵架，其特征在于：所述底部结构框架(1)和三角桁架(2)的连接处还设有固定架(6)，且在固定架(6)上设有吊环(61)。

3.根据权利要求1所述的一种潜坐式被动声呐基阵架，其特征在于：所述棒状水听器(3)首尾两端通过横截面为圆形的固定件(7)连接，其中固定件(7)两端的固定端口(71)与棒状水听器(3)尾部的第一凹槽(31)以及棒状水听器(3)头部的第二凹槽(32)相适配。

4.根据权利要求1所述的一种潜坐式被动声呐基阵架，其特征在于：所述过渡连接座(41)的底部中央设有圆形通孔(411)，三角桁架(2)的顶栏(21)穿过圆形通孔(411)。

5.根据权利要求4所述的一种潜坐式被动声呐基阵架，其特征在于：所述过渡连接座(41)表面左右两端设有相互平行的第一条形滑槽(412)，过渡连接座(41)底部内两端设有圆形滑槽(413)，且圆形滑槽(413)正对第一条形滑槽(412)。

6.根据权利要求5所述的一种潜坐式被动声呐基阵架，其特征在于：所述弹簧组件(42)包括一对弹性支柱(421)、弹簧(422)以及弹簧座(423)，其中弹性支柱(421)依次穿过第一条形滑槽(412)和圆形滑槽(413)并延伸至过渡连接座(41)底部，通过半圆螺母(8)固定，弹性支柱(421)在第一条形滑槽(412)内滑动变换角度。

7.根据权利要求6所述的一种潜坐式被动声呐基阵架，其特征在于：所述固定卡箍(43)的支座板(431)通过弹簧座(423)固定在弹簧(422)中部，且支座板(431)两端设有与第一条形滑槽(412)垂直的第二条形滑槽(4311)。

8.根据权利要求7所述的一种潜坐式被动声呐基阵架，其特征在于：所述固定卡箍(43)中部为固定圆环(432)，棒状水听器(3)穿过固定圆环(432)。

9.根据权利要求1所述的一种潜坐式被动声呐基阵架，其特征在于：所述弹性铰支支脚(5)上还设有带钩拉簧(52)，弹性铰支支脚(5)还通过带钩拉簧(52)与底部结构框架(1)连接。

10.根据权利要求1所述的一种潜坐式被动声呐基阵架，其特征在于：所述底部结构框架(1)上还设有回收装置(9)。

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