一种水下航行器用可抛弃式导流罩及操作方法技术

一种水下航行器用可抛弃式导流罩及操作方法，包括导流罩本体和抛弃机构两部分，导流罩本体的端部设有插装凸台，通过与抛弃机构的协同作用，使导流罩固定在载体框架上；抛弃机构固定在导流罩本体的中心位置，沿导流罩本体纵向布置。当外界环境压力超过水下航行器的工作压力临界值时，在无需供电以及信号输入的情况下，可自行脱离载体框架，为水下航行器提供上浮所需的浮力，确保水下航行器的安全，有效提高了水下无人航行器的安全性。直接以外界环境压力为执行输入，建立“输入

【技术实现步骤摘要】
一种水下航行器用可抛弃式导流罩及操作方法


[0001]本专利技术涉及水下航行器
，尤其是一种水下航行器用可抛弃式导流罩及操作方法。

技术介绍

[0002]海洋是人类社会可持续发展的宝贵财富和可拓展空间，蕴藏着丰富的生物资源和矿产资源，作为海洋开发重要工具的水下航行器得到了快速发展，在海洋资源可持续利用方面发挥着越来越重要的作用。由于海洋环境复杂多变，海水压力空间分布不均且无法准确预测，使得水下航行器在执行任务时，面临环境压力突然超过工作压力临界值的危险。一旦超过工作压力临界值，将会造成水下航行器耐压结构破损，水下航行器损坏，甚至沉没，直接导致任务失败，造成巨大损失。因此，需要水下航行器具备环境压力突然超过工作压力临界值时的自救能力。水下航行器通常采用应急抛载装置进行自救，由控制系统向应急抛载装置输入控制信号，完成载荷抛弃，为水下航行器提供上浮所需的浮力，使水下航行器上浮至水面。该种方式对电控系统的可靠性以及传感器的测量精度要求较高，易出现误判，即环境压力突然超过工作压力临界值，应急抛载装置未工作，水下航行器耐压结构破损，水下航行器损坏，任务失败；环境压力未超过工作压力临界值，应急抛载装置工作，水下航行器上浮至水面，任务失败。同时，由于水下航行器空间紧凑，对布置空间较为敏感，传统应急抛载装置除本体外，还需缆线等配件，占用布置空间相对较大，不利于水下航行器的小型化和轻量化。

技术实现思路

[0003]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种水下航行器用可抛弃式导流罩及操作方法，从而在无需供电以及信号输入的情况下，当环境压力突然超过工作压力临界值时，可自行抛弃，为水下航行器提供上浮所需的浮力，确保水下航行器的安全。
[0004]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0005]一种水下航行器用可抛弃式导流罩，包括载体框架，所述载体框架上设置有插装凹槽，还包括与载体框架配合安装的导流罩本体，导流罩本体的端部设置有与插装凹槽配合限位的插装凸台，位于导流罩本体的中心位置轴向方向安装有抛弃机构，所述抛弃机构的具体结构为：包括滑动缸，所述滑动缸的缸体的一侧设有流体介质的介质注入孔，介质注入孔上设置堵头，构成密封配合，缸体的另一侧设置安装孔，安装孔上安装有安全阀，缸体两端的端面设置透水孔，通过与安全阀的配合，保持缸体内的外界环境压力平衡；缸体的中横剖面设置环形凸台，环形凸台将缸体的内部空间分隔为三部分，环形凸台两侧的空间分别安装滑动杆，同时在此空间内的滑动杆上套有一号弹簧，载体框架上还设置有安装凸台，滑动杆的头部与安装凸台配合安装。
[0006]其进一步技术方案在于：
[0007]单个导流罩本体成圆弧形结构。
[0008]所述安全阀采用单向阀。
[0009]所述滑动杆的一端设有滑动凸台，滑动凸台的侧面设置密封凹槽，密封凹槽内设置密封圈，通过密封圈与缸体的内壁形成密封配合，并与环形凸台构成一个密闭空间，密闭空间内设置不可压缩流体介质，通过介质注入孔注入。
[0010]所述滑动杆的另一端设置伸缩缸，伸缩缸内设置二号弹簧和伸缩块，伸缩缸、二号弹簧和伸缩块共同构成伸缩机构，通过二号弹簧的作用使伸缩块与安装凸台上的孔构成锁紧配合。
[0011]所述滑动凸台与缸体端面之间安装一号弹簧。
[0012]伸缩块包括伸缩头，伸缩头的一端设置有伸缩凸台。
[0013]一种水下航行器用可抛弃式导流罩的操作方法，包括如下操作步骤：
[0014]首先，水下航行器布放入水并执行任务，当环境压力超过水下航行器的工作压力临界值时，安全阀开启；
[0015]其次，此时，不可压缩流体介质所处的密封空间与外界环境联通，作用在不可压缩流体介质上的外界环境压力达到平衡；
[0016]然后，在一号弹簧弹力的作用下，不可压缩流体介质由介质注入孔流出缸体，滑动凸台向缸体中横剖面移动，带动伸缩块移出安装凸台上的孔，锁紧配合失效；
[0017]最后，导流罩本体脱离载体框架，水下航行器获得浮力，上浮至水面安全区域，确保水下无人航行器的安全。
[0018]本专利技术的有益效果如下：
[0019]本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过在导流罩本体的内部设置抛弃机构，当外界环境压力超过水下航行器的工作压力临界值时，在无需供电以及信号输入的情况下，可自行脱离载体框架，为水下航行器提供上浮所需的浮力，确保水下航行器的安全，有效提高了水下无人航行器的安全性。本专利技术直接以外界环境压力为执行输入，建立“输入
→
执行”的无中间环境链路，可靠性高，响应速度快，无需供电以及信号输入介入，有效降低了潜水器的非作业能源消耗以及电控系统的复杂性，并可根据水下航行器全寿命周期不同阶段的安全性要求调节安全压力，确保水下航行器全寿命周期的作业安全性。
[0020]同时，本专利技术还具备如下优点：
[0021](1)本专利技术在保证水下航行器流线型外形的同时，还使得水下航行器具备了自救能力，当环境压力超过工作压力临界值时，可自行抛弃，为水下航行器提供上浮所需的浮力，确保水下航行器的安全，有效提高了水下无人航行器的安全性；
[0022](2)直接以外界环境压力为执行输入，建立“输入
→
执行”的无中间环境链路，可靠性高，响应速度快；
[0023](3)本专利技术无需供电以及信号输入介入，有效降低了潜水器的非作业能源消耗，以及电控系统的复杂性；
[0024](4)本专利技术可根据水下航行器全寿命周期不同阶段的安全性要求调节安全压力，确保水下航行器全寿命周期的作业安全性；
[0025](5)本专利技术集成度高，占用布置空间小，有利于水下航行器的小型化和轻量化。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的结构示意图。
[0027]图2为本专利技术导流罩的结构示意图。
[0028]图3为本专利技术导流罩安装的示意图(截面图)。
[0029]图4为本专利技术导流罩安装的局部剖视图。
[0030]图5为图3中导流罩安装的局部放大图。
[0031]图6为本专利技术缸体的结构示意图。
[0032]图7为本专利技术滑动杆的结构示意图。
[0033]图8为本专利技术伸缩块的结构示意图。
[0034]其中：1、载体框架；101、插装凹槽；102、安装凸台；2、导流罩本体；201、插装凸台；3、滑动缸；301、缸体；302、介质注入孔；303、安装孔；304、透水孔；305、环形凸台；4、堵头；5、安全阀；6、滑动杆；601、伸缩缸；602、滑动凸台；603、密封凹槽；7、一号弹簧；8、不可压缩流体介质；9、密封圈；10、二号弹簧；11、伸缩块；1101、伸缩头；1102、伸缩凸台。
具体实施方式
[0035]下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。
[0036]如图1
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图8所示，本实施例的水下航行器用可抛弃式导流罩，包括载体框架1，载体框架1上设置有插装凹槽101，还包括与载体框架1配合安装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下航行器用可抛弃式导流罩，包括载体框架(1)，其特征在于：所述载体框架(1)上设置有插装凹槽(101)，还包括与载体框架(1)配合安装的导流罩本体(2)，导流罩本体(2)的端部设置有与插装凹槽(101)配合限位的插装凸台(201)，位于导流罩本体(2)的中心位置轴向方向安装有抛弃机构，所述抛弃机构的具体结构为：包括滑动缸(3)，所述滑动缸(3)的缸体(301)的一侧设有流体介质的介质注入孔(302)，介质注入孔(302)上设置堵头(4)，构成密封配合，缸体(301)的另一侧设置安装孔(303)，安装孔(303)上安装有安全阀(5)，缸体(301)两端的端面设置透水孔(304)，通过与安全阀(5)的配合，保持缸体(301)内的外界环境压力平衡；缸体(301)的中横剖面设置环形凸台(305)，环形凸台(305)将缸体(301)的内部空间分隔为三部分，环形凸台(305)两侧的空间分别安装滑动杆(6)，同时在此空间内的滑动杆(6)上套有一号弹簧(7)，载体框架(1)上还设置有安装凸台(102)，滑动杆(6)的头部与安装凸台(102)配合安装。2.如权利要求1所述的一种水下航行器用可抛弃式导流罩，其特征在于：单个导流罩本体(2)成圆弧形结构。3.如权利要求1所述的一种水下航行器用可抛弃式导流罩，其特征在于：所述安全阀(5)采用单向阀。4.如权利要求1所述的一种水下航行器用可抛弃式导流罩，其特征在于：所述滑动杆(6)的一端设有滑动凸台(602)，滑动凸台(602)的侧面设置密封凹槽(603)，密封凹槽(603)内设置密封圈(9)，通过密封圈(9)与缸体(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡中惠，曲文新，刘帅，王瑶，王磊，杨申申，胡震，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：