一种用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置及方法，主要包括耐压舱壁，气瓶安装座将装置分为浮标舱和电子舱，浮标舱和电子舱之间的间隙依靠密封垫片、动密封圈和静密封圈密封。在水下航行器发生意外时，控制信号控制直线电机运动，撞开CO2气瓶，高压CO2气体顶开浮标舱壁，释放象拔浮标，象拔浮标将本装置及水下航行器提升至水面。本发明专利技术通过释放压缩气体能够实现水下航行器的应急上浮，所提供的浮力大，对水下航行器的改动小，对各类型水下航行器具有很好的适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置及方法
本专利技术涉及应急安全设备的领域，具体涉及一种用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置及方法。
技术介绍
近年来，随着人们对海洋探索的不断深入，水下航行器作为一种覆盖范围广、机动灵活、隐蔽性高、成本低廉的水下探测装置，广泛应用于情报/监视/侦察，水雷对抗、反潜战、检测/识别、海洋学、通信/导航网络节点、有效载荷输送、信息战以及时敏打击等领域。在水下航行器研制、使用过程中，为提高设备安全，需配备应急安全装置，传统应急安全装置主要采用抛载式。抛载式安全装置提供的浮力有限，并且对水下航行器改动较大。针对现有技术的缺点，提供一种用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置及方法及方法，能够迅速提供较大的浮力，对水下航行器的改动较小，对各类型水下航行器具有很好的适应性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置及方法。本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的：这种用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，主要包括耐压舱壁，气瓶安装座将装置分为浮标舱和电子舱，浮标舱和电子舱之间的间隙依靠密封垫片、动密封圈和静密封圈密封，浮标舱内主要包含象拔浮标和调节配重，电子舱内包含直线电机、CO2气瓶、传动齿轮以及控制单元，控制单元包括电机驱动控制板、常开继电器、常闭干簧管、电池以及必要的导线，电机控制链路经水密接插件引出本装置通过水密缆与水下航行器连接。在水下航行器发生意外时，控制信号控制直线电机运动，撞开CO2气瓶，高压CO2气体顶开浮标舱壁，释放象拔浮标，象拔浮标将本装置及水下航行器提升至水面。环状密封垫片在CO2气瓶压紧下实现密封。考虑到直线电机输出直线运动速度较低，动密封圈采用普通O型圈。所述直线电机和CO2气瓶固定在气瓶安装座上，支撑环下部开口用于支撑CO2气瓶。支撑环上部通过螺钉与电池支架固连，电机直线运动通过电机直齿轮、传动齿轮传递至气瓶直齿轮，气瓶直齿轮端头为尖头设计，电机推力经齿轮传动可驱动气瓶直齿轮刺破CO2气瓶。所述端盖内侧开有常闭干簧管安装槽，同半径外侧开有保险磁铁安装孔。保险磁铁旋入安装孔，常闭干簧管断开链路，保险磁铁旋出安装孔，常闭干簧管闭合链路。所述电池固定于电池支架上层，电机驱动控制板和常开继电器固定于电池支架下层。所述象拔浮标展开状态为长条形，抽真空后卷成圆柱体外形存于浮标舱壁空腔内，象拔浮标进气口附近配有泄压阀，用以保证内外压不超过安全值，保证象拔浮标安全。象拔浮标表面颜色为红色或亮黄色，便于识别。所述各结构件、元器件合理布置空间位置，辅以调节配重调节重心，使重心、浮心位于同一垂线上，重心低于浮心，保证救援装置在拖曳时姿态稳定，阻力较小。所述整套救援装置通过水密电缆与水下航行器本体连接，水下航行器航行时，救援装置处于拖曳状态。本专利技术所述直线电机、电机驱动控制板、电池、常闭干簧管、CO2气瓶、象拔浮标、常开继电器等均为市售产品。利用本装置的一种用于水下航行器应急上浮的充气式救援方法：该方法包括以下步骤：第一步，水下航行器开机，旋出保险磁铁，水下航行器入水航行；第二步，当水下航行器出现故障需要救援装置紧急上浮时，水下航行器内部的常开继电器闭合，使救援装置内控制电路闭合，直线电机运转，通过齿轮传动利用气瓶直齿轮尖头刺破CO2气瓶；当水下航行器发生断电、死机等异常状态或者水下航行器自主判断需要上浮(如检测到内部进水)时，仅需通过其控制链路中的常开继电器闭合来自救援装置的两根控制线即可完成对救援程序的启动；第三步，高压CO2气体迅速充入浮标舱及象拔浮标内，浮标舱内压迅速提升超过外压，浮标舱壁被推出浮标舱至限位位置；第四步，象拔浮标约束解除后，在内压作用下展开成长条状，所提供浮力明显增大，拉拽救援装置及水下航行器迅速提升；第五步，救援装置上浮过程中，象拔浮标泄压阀持续泄压，保证象拔浮标内外压为恒定值，救援装置被提升至水面。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术通过释放压缩气体能够实现水下航行器的应急上浮，所提供的浮力大，对水下航行器的改动小，对各类型水下航行器具有很好的适应性。2、本专利技术已在实验室验证，经多次测试，功能正常，性能稳定。附图说明图1为本专利技术装置的结构示意图。图2为本专利技术装置上浮状态中的剖面示意图。图3为本专利技术的控制单元接线图。附图标记说明：耐压舱壁1、端盖2、浮标舱壁3、气瓶安装座4、电机支架5、电池支架6、支撑环7、水密接插件8、调节配重9、电机直齿轮10、气瓶直齿轮11、传动齿轮12、电池13、CO2气瓶14、保险磁铁15、常闭干簧管16、象拔浮标17、常开继电器18、电机驱动控制板19、直线电机20、密封垫片21、动密封圈23、静密封圈24。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术做详细的介绍：如附图所示，这种用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，主要包括耐压舱壁1，气瓶安装座4将装置分为浮标舱和电子舱，浮标舱和电子舱之间的间隙依靠密封垫片21、动密封圈23和静密封圈24密封，浮标舱内主要包含象拔浮标17和调节配重9，电子舱内包含直线电机20、CO2气瓶14、传动齿轮12以及控制单元，控制单元包括电机驱动控制板19、常开继电器18、常闭干簧管16、电池13以及必要的导线，电机控制链路经水密接插件8引出本装置通过水密缆与水下航行器连接。在水下航行器发生意外时，控制信号控制直线电机20运动，撞开CO2气瓶14，高压CO2气体顶开浮标舱壁3，释放象拔浮标17，象拔浮标17将本装置及水下航行器提升至水面。环状密封垫片在CO2气瓶14压紧下实现密封。考虑到直线电机20输出直线运动速度较低，动密封圈23采用普通O型圈。所述直线电机20和CO2气瓶14固定在气瓶安装座4上，支撑环7下部开口用于支撑CO2气瓶14。支撑环7上部通过螺钉与电池支架6固连，电机直线20运动通过电机直齿轮10、传动齿轮12传递至气瓶直齿轮11，气瓶直齿轮端11头为尖头设计，电机推力经齿轮传动可驱动气瓶直齿轮11刺破CO2气瓶14。所述端盖2内侧开有常闭干簧管16安装槽，同半径外侧开有保险磁铁15安装孔。保险磁铁15旋入安装孔，常闭干簧管16断开链路，保险磁铁15旋出安装孔，常闭干簧管16闭合链路。所述电池13固定于电池支架6上层，电机驱动控制板19和常开继电器18固定于电池支架6下层。所述象拔浮标17展开状态为长条形，抽真空后卷成圆柱体外形存于浮标舱壁3空腔内，象拔浮标17进气口附近配有泄压阀，用以保证内外压不超过安全值，保证象拔浮标17安全。象拔浮标17表面颜色为红色或亮黄色，便于识别。所述各结构件、元器件合理布置空间位置，辅以调节配重调节重心，使重心、浮心位于同一垂线上，重心低于浮心，保证救援装置在拖曳时姿态稳定，阻力较小。所述整套救援装置通过水密电缆与水下航行器本体连接，水下航行器航行时，救援装置处于拖曳状态。本专利技术所述直线电机20、电机驱动控制板19、电池13、常闭干簧管16、CO2气瓶14、象拔浮标17、常开继电器18等均为市售产品。实施例1：一种用于水下航行器应急上浮的充气式救援方法：该方法包括以下步骤：第一步，水下航行器开机，旋出保险磁铁15，水下航行器入水航行；第二步，当水下航行器出现故障需要救援装置紧急上浮时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，其特征在于：主要包括耐压舱壁(1)，气瓶安装座(4)将装置分为浮标舱和电子舱，浮标舱和电子舱之间的间隙依靠密封垫片(21)、动密封圈(23)和静密封圈(24)密封，浮标舱内主要包含象拔浮标(17)和调节配重(9)，电子舱内包含直线电机(20)、CO2气瓶(14)、传动齿轮(12)以及控制单元，控制单元包括电机驱动控制板(19)、常开继电器(18)、常闭干簧管(16)、电池(13)以及必要的导线，电机控制链路经水密接插件(8)引出本装置通过水密缆与水下航行器连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，其特征在于：主要包括耐压舱壁(1)，气瓶安装座(4)将装置分为浮标舱和电子舱，浮标舱和电子舱之间的间隙依靠密封垫片(21)、动密封圈(23)和静密封圈(24)密封，浮标舱内主要包含象拔浮标(17)和调节配重(9)，电子舱内包含直线电机(20)、CO2气瓶(14)、传动齿轮(12)以及控制单元，控制单元包括电机驱动控制板(19)、常开继电器(18)、常闭干簧管(16)、电池(13)以及必要的导线，电机控制链路经水密接插件(8)引出本装置通过水密缆与水下航行器连接。2.根据权利要求1所述的用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，其特征在于：所述直线电机(20)和CO2气瓶14固定在气瓶安装座(4)上，支撑环(7)下部开口用于支撑CO2气瓶(14)，支撑环(7)上部通过螺钉与电池支架(6)固连，电机直线(20)运动通过电机直齿轮(10)、传动齿轮(12)传递至气瓶直齿轮(11)，气瓶直齿轮端(11)头为尖头设计。3.根据权利要求1所述的用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，其特征在于：所述端盖(2)内侧开有常闭干簧管(16)安装槽，同半径外侧开有保险磁铁(15)安装孔。4.根据权利要求1所述的用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，其特征在于：所述电池(13)固定于电池支架(6)上层，电机驱动控制板(19)和常开继电器(18)固定于电池支架(6)下层。5.根据权利要求1所述的用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，其特征在于：所述象拔浮标(17)展开状态为...

【专利技术属性】
技术研发人员：程烨，羊云石，刘文峰，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一五研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33