【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无人水下航行器，具体涉及一种自主埋没式无人水下航行器锚泊装置及其锚固方法。
技术介绍
1、无人水下航行器是执行水下巡检、资源勘测、水文监测等任务的有效工具。为完成长时间驻底观测、定点监测等任务，需要无人水下航行器在执行任务期间驻留海底。锚泊是auv驻留海底的技术途径之一。现有的锚结构入水下沉后靠自重坠入海底，若遇到珊瑚礁等硬质底质，锚齿、锚链难以产生锚泊所需的锚系力。
2、专利(cn201710069638.4)给出的无人水下航行器海底驻留锚泊装置采用四个液压驱动的可收放锚杆和抓泥铲作为动作机构，液压驱动装置所包含的油缸、液压马达、节流阀、溢流阀等设备具有较大的体积和重量，不适合轻型、小型无人水下航行器使用。另外，采用上述机构，无人水下航行器长时间坐底，容易被海底的泥沙埋没。
3、专利(cn202210658594.x)给出一种单次使用的水下航行器水下锚泊驻留装置及方法，该装置依靠锚的重力实现系泊，由于自主水下航行器内部容积限制，自身携带的锚的自重往往不足以平衡海流作用在无人水下航行器上的力。此外，在质底较硬的海底(如珊瑚礁底质)，仅靠锚的自重和结构难以嵌入其中并实现系留。
4、鉴于以上情况，针对无人水下航行器的长时间水下驻留需求，需要开发一种能适应不同海底底质、具备自主埋没功能、可提供足够大的系留力的锚泊装置。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术为解决目前无人水下航行器内部携带的锚因重量轻、海底硬底质适应性差等缺陷带来的系留力
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种自主埋没式无人水下航行器锚泊装置，所述锚泊装置设置于锚泊舱内，并通过堵盖和垫板密封，垫板上部设置有相连接的燃气发生室和燃气发生器，所述的锚泊装置由中空的柱型前导管和锥形的后导管组成文丘里管，锚泊装置的系缆的一端连接于锚泊舱内锁定机构，另一端连接于后导管上，所述的前导管的小口端的伸入于后导管内并通过支撑杆固定，前导管的大口端设置有射钉，射钉的后端伸入前导管内，前导管的大口端的圆周上对称设置有若干个锚齿，一圈锚齿上饶设有若干圈绳网，在锚齿展开过程中绳网也展开。
3、进一步，射钉的边缘设置有抗拔齿，防止射入海底后松动。
4、进一步，锚齿与前导管通过扭簧连接。
5、进一步，系缆采用直径1mm的钢丝绳。
6、一种自主埋没式无人水下航行器锚泊装置的锚固方法，步骤为：
7、1)锚泊装置启动工作前，锚泊舱通过堵盖密封；
8、2)无人水下航行器下潜到可锚泊的设定深度，接到锚泊指令后，控制器启动燃气发生器工作，燃气发生器释放的高压燃气推动垫板向下运动，垫板将锚泊装置推出锚泊舱，出舱后，锚泊装置前导管上的扭簧复位，锚齿及锚齿上的绳网展开，前导管内部孔为收缩结构，按照伯努利原理，前导管出口端流速增大，在前导管和后导管连接部位形成负压区域，可吸入周围的泥沙，实现锚泊装置的自埋没；
9、3)被埋没的锚齿及绳网的犁地作用提供无人水下航行器所需的锚系力，在此过程中，系缆延其绕线轴自然释放；
10、4)完成锚泊任务后的无人水下航行器若需上浮，由无人水下航行器内部的锁定/释放机构释放系缆，断开锚泊装置与无人水下航行器本体之间的连接关系。
11、与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
12、1)本专利技术锚泊装置内部结构设计采用文丘里管原理进行设计，可生成负压，带入周围的泥沙等物质，实现锚的快速自埋没，有利于产生并增强锚系力。
13、2)本专利技术锚泊装置头部安装射钉，使用高压燃气将射钉高速推入海底，通过单向止动的射钉实现水下固定，可同时适应软质和硬质的海底底质，实现更为主动的锚泊。
14、3)本专利技术锚泊装置的锚齿间通过绳网配置有蛛网结构，锚齿展开的过程中绳网也展开，可以收纳由负压吸附的沙石，增大锚所受阻力，提高锚定能力。
15、4)本专利技术锚泊装置的射钉边缘设置有抗拔齿，防止射钉射入海底后松动而被拔出。
16、5)本专利技术锚泊装置所在舱段内部留有空腔，整个锚泊舱在水中为零浮力，可以保证无人水下航行器抛锚后，自身净浮力不发生变化，不影响无人水下航行器的操控性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种自主埋没式无人水下航行器锚泊装置，所述锚泊装置设置于锚泊舱（13）内，并通过堵盖（11）和垫板（12）密封，垫板（12）上部设置有相连接的燃气发生室（1）和燃气发生器（2），其特征在于，所述的锚泊装置由中空的柱型前导管（5）和锥形的后导管（4）组成文丘里管，锚泊装置的系缆（3）的一端连接于锚泊舱内锁定机构，另一端连接于后导管（4）上，所述的前导管（5）的小口端的伸入于后导管（4）内并通过支撑杆（6）固定，前导管（5）的大口端设置有射钉（10），射钉（10）的后端伸入前导管（5）内，前导管（5）的大口端的圆周上对称设置有若干个锚齿（7），一圈锚齿（7）上饶设有若干圈绳网（9），在锚齿展开过程中绳网也展开。
2.根据权利要求1所述的一种自主埋没式无人水下航行器锚泊装置，其特征在于，所述的射钉（10）的边缘设置有抗拔齿，防止射入海底后松动。
3.根据权利要求1或2所述的一种自主埋没式无人水下航行器锚泊装置，其特征在于，所述的锚齿（7）与前导管（5）通过扭簧（8）连接。
4.根据权利要求3所述的一种自主埋没式无人水下航行器锚泊装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种自主埋没式无人水下航行器锚泊装置的锚固方法，其特征在于，步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种自主埋没式无人水下航行器锚泊装置，所述锚泊装置设置于锚泊舱（13）内，并通过堵盖（11）和垫板（12）密封，垫板（12）上部设置有相连接的燃气发生室（1）和燃气发生器（2），其特征在于，所述的锚泊装置由中空的柱型前导管（5）和锥形的后导管（4）组成文丘里管，锚泊装置的系缆（3）的一端连接于锚泊舱内锁定机构，另一端连接于后导管（4）上，所述的前导管（5）的小口端的伸入于后导管（4）内并通过支撑杆（6）固定，前导管（5）的大口端设置有射钉（10），射钉（10）的后端伸入前导管（5）内，前导管（5）的大口端的圆周上对称设置有若干个锚齿（7），一圈锚齿（7）上饶设...
【专利技术属性】
技术研发人员：王锋辉，陈建峰，庞健，
申请(专利权)人：西安天和海防智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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