分段翼型件收集器制造技术

一种用于海上拖曳应用、诸如海上地震探查的分段翼型件收集器，具有多个可纵向堆叠的翼型件节段，翼型件节段具有沿各节段的翼展延伸的内部导管以接收穿过其的线缆。

Segmented airfoil collector

A segmented airfoil collector for offshore towing applications, such as offshore seismic exploration, has a plurality of longitudinally stacked airfoil segments, and the airfoil section has internal ducts extending along each section to receive cables passing through it.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分段翼型件收集器
本专利技术涉及收集器(divertor)和利用收集器以用于实现各种海上拖曳测定地震设备的期望位置的方法。
技术介绍
当在船舶后方拖曳水中设备时，诸如当进行地震勘测时，期望被拖曳的设备关于船舶的航迹或者相对于左舷或者相对于右舷定位在一定侧向偏移处。为了将被拖曳的设备定位，或者转移到船舶的一侧或另一侧，通常在水中部署能够沿与船舶的行进方向垂直的方向生成流体动力升力的装置。多个此类装置是已知的，且被不同地称为“收集器”、“偏转器”、“扫雷器(paravane)”、“导叶”和“拖网门”或简单地“门”。如本文中使用的那样，用语“收集器”或“多个收集器”指所有的此类装置。收集器依赖翼或翼型件来生成必要的流体动力升力。收集器设计的范围从利用单个翼型件或翼，到以一个跟着一个以级联系列的方式侧向地布置的多如五个或更多个独立的翼型件。翼型件自身可为简单的平板或弯板、经典翼片，诸如NACA、Eppler或Gottingen系列轮廓，或专有的定制翼型件。翼型件还可具有诸如襟翼、缝翼、开槽和翼尖的特征，以有助于实现最大升力系数和/或最小阻力系数。翼型件设计和特征对收集器的性能(诸如，其升力和阻力系数)具有显著的影响。收集器的纵横比也是重要的设计参数。纵横比是翼的长度或翼展与其翼弦之比，翼弦是从翼的前缘到后缘的距离。对于非常低的纵横比(诸如1：1或更小)而言，收集器的升力与阻力比可在2：1的范围内，这被认为是较差的。在纵横比增大得超过1：1时，升力与阻力效率改善。例如，2：1的纵横比可形成4：1或更高的升力与阻力比。通过继续增大纵横比，升力与阻力效率可实现为高达10：1。虽然高纵横比的收集器对最小阻力生成高升力，但它们还关于从船舶的部署和回收提出操作难题。收集器需要专用的操纵传动装置以用于下水、取回和船上贮藏，包括吊架、吊柱、落水吊杆和对船舶的侧部或船尾的结构修改。要求熟练的操作者来使这些收集器下水，特别是在大浪情形中。大体上，长且窄的收集器与短且宽的收集器相比倾向于对于操纵和贮藏更有问题。收集器使用链条、绳索或线材的固定支索(bridle)来将收集器下水和拖曳。支索腿部的长度和它们的附接点确定了收集器拖曳通过水的迎角，且因此确定由收集器生成多少升力。在下水之前将支索构造设置为使得收集器一旦进入水中就立即开始生成升力。这在收集器的下水和取回期间对操作者提出操作难题，特别是在大浪情形中。在下水之前，操作者必须确保当船舶俯仰和摇摆时收集器安全且处于控制之下。操作者还必须确保收集器以确保其保持稳定的姿势进入水中，沿期望的方向开始生成升力，且立刻开始离开船舶。在收集器进入水的间隔期间，且在船舶附近在其开始生成完全升力时，高突变负载可在船舶和收集器都与大浪起作用时在拖曳线缆中产生。为了管理在大浪中下水、取回和拖曳期间生成的高动态负载，收集器的机械设计需要具有厚的截面的强结构部件。这导致笨重的收集器，该收集器对船舶的操纵传动装置寄予额外的要求。对于收集器预期在水面附近操作的那些应用，笨重的收集器还需要大的水面参照浮标，这增大了收集器的阻力，以及对于操纵和贮藏的要求。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，可收缩分段翼型件收集器提供高升力与阻力效率，以及对拖曳船舶的操纵传动装置降低的要求。在一个实施例中，可收缩分段翼型件收集器包括：多个可纵向堆叠的翼型件节段，其各自具有翼型件截面、前缘、后缘、翼展和沿翼展延伸的内部导管，该内部导管定位在翼型件节段的前缘的后方以接收穿过其的线缆。在另一个实施例中，可收缩分段翼型件收集器包括翼型件节段的堆叠，该堆叠具有相对端和线缆，线缆穿过多个翼型件节段中的各个的内部导管且具有从堆叠的各端向外延伸的自由端。在另一个实施例中，可收缩分段翼型件收集器包括三角状支索，该支索具有顶点、侧边和底边，其中：顶点由在支索和拖曳船舶上的索具(rigging)之间的连接点限定；侧边由附接在连接点与线缆的一个自由端之间的第一支索线以及附接在连接点与线缆的另一自由端之间的第二支索线限定；且底边由线缆限定；且一个或更多个中间支索线附接在连接点与线缆之间。在另一个实施例中，可收缩分段翼型件收集器包括浮标机构，该浮标机构在堆叠的限定堆叠的顶端的一端处。根据本专利技术的另一方面，一种使可收缩分段翼型件收集器下水的方法包括以下步骤：将主链节连接至索具；将第二支索线和一个或更多个中间支索线连接至一个或更多个绞盘；通过该一个或更多个绞盘来调节第二支索线和一个或更多个中间支索线的长度，以便在下水操作期间提供松弛；使可收缩分段翼型件收集器从船下到水中；放出索具，直到可收缩分段翼型件收集器位于距船期望距离；通过该一个或更多个绞盘缩短第二支索线和一个或更多个中间支索线的长度，以便实现可收缩分段翼型件收集器的期望的角度和对准；使第二支索线和一个或更多个中间支索线从该一个或更多个绞盘分离；和将第二支索线和一个或更多个中间支索线连接至索具。附图说明为了可更清楚地理解本专利技术，现在将通过示例参照附图来详细地描述其实施例，在附图中：图1是根据本专利技术的分段翼型件收集器的透视图；图2是翼型件节段的截面图；图3A是一个实施例中的翼型件节段的堆叠的侧视图；图3B是另一个实施例中的翼型件节段的堆叠的侧视图；图4是根据本专利技术的分段翼型件收集器的另一个实施例的透视图，以及主链节的展开图；图5是分段翼型件收集器的示意图，例示了从拖曳船舶的下水和回收程序；图6是分段翼型件收集器的示意图，例示了在从拖曳船舶的下水和回收程序期间停止驱动的分段翼型件收集器；图7是翼型件节段的示意性截面图，例示了翼型件特性和特征；图8是分段翼型件收集器的示意性前视图，例示了弯曲的堆叠；图9是分段翼型件收集器的示意性前视图，例示了成角度的堆叠；图10是梯形翼型件节段的堆叠的示意性侧视图；图11是图10中示出的堆叠的示意性前视图，其中后导管线缆已上紧；图12是多于一个分段翼型件收集器附接于其上的拖曳船舶上的索具的部分示意图。具体实施方式根据本专利技术的可收缩分段翼型件收集器提供了高纵横比的翼以用于高升力与阻力效率，这有助于与高、窄的收集器相关的下水、取回、操纵和贮藏操作。在一个实施例中，这可由分段翼型件收集器实现，该分段翼型件收集器包括翼，该翼作为示例具有10m的翼展和1m的翼弦，从而形成10：1的纵横比。翼由首尾相连地堆叠的独立翼型件节段1构成，例如各自具有1m的翼展的10个翼型件节段1。翼型件节段1由穿过各翼型件节段1中的内部导管3的至少一个绳索或导管线缆2保持在一起。当导管线缆2松弛时，翼型件节段的首尾相连的组件或堆叠4是柔性的，或可收缩的，且可在甲板上折叠和展开，且在甲板上以及障碍物上方操纵，且部署在舷墙上方或在船舶的船尾处的专用的部署斜道下方。一旦导管线缆2被张紧，如之后描述的那样，可收缩的分段翼型件收集器变得半刚性，且在其部署到水中时采取连续的翼的形式。这与已知的高、窄的收集器相比，降低了对用于可收缩分段翼型件收集器的下水、取回以及船上贮藏和操纵的船舶上的操纵传动装置的要求。虽然参照海上地震探查的示例应用在本文中描述了根据本专利技术的分段翼型件收集器，但分段翼型件收集器可应用于使用收集器或压低器(depressor)的任何海上、拖曳的应用。如图1和图2中所示，可收缩分段翼型件收集器构造为具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可收缩分段翼型件收集器，包括：多个可纵向堆叠的翼型件节段，各自具有翼型件截面、前缘、后缘、翼展和沿所述翼展延伸的内部导管，所述内部导管定位在所述翼型件节段的前缘的后方以接收穿过其的线缆。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.05 US 62/0878831.一种可收缩分段翼型件收集器，包括：多个可纵向堆叠的翼型件节段，各自具有翼型件截面、前缘、后缘、翼展和沿所述翼展延伸的内部导管，所述内部导管定位在所述翼型件节段的前缘的后方以接收穿过其的线缆。2.根据权利要求1所述的可收缩分段翼型件收集器，其特征在于，所述收集器包括翼型件节段的堆叠，所述堆叠具有相对端和线缆，所述线缆穿过所述多个翼型件节段中的各个的内部导管且具有从所述堆叠的各端向外延伸的自由端。3.根据权利要求2所述的可收缩分段翼型件收集器，其特征在于，所述收集器包括三角状支索，所述支索具有顶点、侧边和底边，其中：所述顶点由在所述支索和拖曳船舶上的索具之间的连接点限定；所述侧边由附接在所述连接点与所述线缆的一个自由端之间的第一支索线以及附接在所述连接点与所述线缆的另一自由端之间的第二支索线限定；且所述底边由所述线缆限定；且一个或更多个中间支索线附接在所述连接点与所述线缆之间。4.根据权利要求3所述的可收缩分段翼型件收集器，其特征在于，所述收集器包括浮标机构，所述浮标机构在所述堆叠的限定所述堆叠的顶端的一端处。5.根据权利要求4所述的可收缩分段翼型件收集器，其特征在于，所述浮标机构是浮体。6.根据权利要求4所述的可收缩分段翼型件收集器，其特征在于，所述浮标机构是在所述堆叠的顶端处与一个或更多个翼型件节段整体结合的浮力材料。7.根据权利要求4所述的可收缩分段翼型件收集器，其特征在于，所述收集器包括压载，所述压载在所述堆叠的限定所述堆叠的底端的另一端处。8.根据权利要求7所述的可收缩分段翼型件收集器，其特征在于，所述压载在所述堆叠的底端处与一个或更多个翼型件节段整体结合。9.根据权利要求4所述的可收缩分段翼型件收集器，其特征在于，所述堆叠纵向地对准，所述支索的侧边具有相等的长度，且所述一个或更多个中间支索线的长度相应地确定大小。10.根据权利要求4所述的可收缩分段翼型件收集器，其特征在于，所述堆叠纵向地对准，所述支索的侧边具有不等的长度，且所述一个或更多个中间支索线的长度相应地确定大小。11.根据权利要求4所述的可收缩分段翼型件收集器，其特征在于，所述收集器包括：在各翼型件节段中沿所述翼展延伸的第二内部导管，其定位在所述翼型件节段的后缘的前方以接收穿过其的第二线缆；和第二线缆，其穿过所述多个翼型件节段中的各个的第二内部导管且具有自由端，所述自由端从所述堆叠的各端向外延伸且固定以防止从其外出。12.根据权利要求11所述的可收缩分段翼型件收集器，其特征在于，各翼型件节段具有相对的侧边，所述侧边从所述前缘向后会聚以给予各翼型件节段在相邻的翼型件节段的侧边之间具有发散角度的梯形状形状。13.根据权利要求12所述的可收缩分段翼型件收集器，其特征在于，所述收集器包括调节机构以改变穿过所述多个翼型件节段的第二内部导管的所述第二线缆的长度且因而在最大值和最小值之间改变所述发散角度的大小。14.根据权利要求12所述的可收缩分段翼型件收集器，其特征在于，所述堆叠是弯曲的，所述支索的侧边具有相等的长度，且所述一个或更多个中间支索线的长度相应地确定大小。15.根据权利要求12所述的可收缩分段翼型件收集器，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：DG马丁，
申请(专利权)人：GX技术加拿大有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA