CN110435854A - 用于小尺度水下航行器模型的弹出式水下定位回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种用于小尺度水下航行器模型的弹出式水下定位回收装置，属于水下航行器试验领域；包括包括航行体回收舱段、药包安装装置、药包、浮筒组件、航行体尾部端盖、钢丝绳、电点火头和控制***；采用电点火头点燃药包的结构，控制电路简单，结构紧凑灵活，适用于小型高速跨介质航行体；保证高速(60‑200m/s)入水的小型航行体稳定回收；无需其余专业设备即可实现对水下航行体的精准定位，这对航行体模型及试验数据的成功回收提供了有力的保障，对提高水下航行器试验的成功率具有重大的现实意义，且本发明具有很好的通用性和可操作性。

Description

用于小尺度水下航行器模型的弹出式水下定位回收装置
技术领域
本发明属于水下航行器试验领域，具体涉及一种用于小尺度、高速水下航行器模型的弹出式水下定位回收装置。
背景技术
新时代的战争已经演化为全方位、立体化的战争。其中占有地球总面积71％的海洋更是新时代战争的主战场之一。在海洋战场上，由于水的压缩性很小，***传播过程损失的能量少，使得水下***对目标的毁伤能力大大增强，各种水下攻击装备因为其强隐蔽性，可以实现对敌水面目标和水下目标的高效打击。针对各型水下航行体的试验研究也成为水下武器装备研制的重要环节。在试验水域水文条件不明的情况下，高速入水航行体或失控水下航行体可能会偏离目标区域，受制于水下通信能力，使得航行体及实验数据回收存在相当大的困难。
目前，对水下航行体的定位方式有以下几种：声呐探测、释放染色剂、设置频闪灯光等。显而易见的是第一种方式受条件制约明显，需要专业设备，而且对小尺寸物体的探测存在较大困难。而后两种方式则受环境和气候制约较大，在水流速度大或能见度低的条件下很难起到应有的定位作用。
在现有技术中，专利号CN205280941，名称是水下探测器回收定位装置，记载了浮标定位***利用浮标加GPS信号发送器实现了水下探测器的定位回收功能，但是此装置电路及控制***结构复杂，只适用于速度平稳的航行器，完全不适用于伴随有巨大冲击载荷的小型高速跨介质航行体，航行器高速入水时很容易造成电路中接线脱落影响稳定性；采用的***螺栓由于尺寸和工作状态的限制不适用于小型高速跨介质航行体。
发明内容
要解决的技术问题：
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种用于小尺度、高速水下航行器模型的弹出式水下定位回收装置，使用于高速(60-200m/s)入水的小型航行体，能够摆脱水文条件的限制，不受环境影响，迅速找到并回收高速入水的航行体，结构简单紧凑，可靠性强，同时满足各类水下航行体的定位回收需求。
本发明的技术方案是：一种用于小尺度水下航行器模型的弹出式水下定位回收装置，其特征在于：包括航行体回收舱段、药包安装装置、药包、浮筒组件、航行体尾部端盖、钢丝绳、电点火头和控制***；
所述航行体回收舱段为两端开口的桶装结构，其一端固定连接于航行器上，另一端开口处通过第一密封圈与所述航行体尾部端盖密封安装；所述航行体回收舱段靠近航行体一侧内部设置有隔板，所述隔板中心处开有通孔；
所述浮筒组件安装于所述航行体回收舱段内隔板和航行体尾部端盖之间，包括浮筒盖和浮筒体，所述浮筒体为一端开口的桶状结构；所述浮筒盖两侧均同轴设置有环形凸台，其一侧环形凸台用于缠绕所述钢丝绳，另一侧环形凸台与所述浮筒体开口端通过螺纹密封连接；所述钢丝绳一端与所述浮筒盖固定，另一端与所述隔板固定；
所述药包安装装置与隔板的通孔通过螺纹连接，其中心轴处开有通孔，用于放置所述电点火头；所述药包通过螺纹安装于所述药包安装装置朝向所述航行体尾部端盖一侧，并位于所述浮筒盖缠绕钢丝绳一侧的环形凸台内；
所述控制***安装于航行体的内测舱段，包括测控电路板、继电器和电池，通过继电器接通所述电点火头，点燃所述药包。
本发明的进一步技术方案是：所述浮筒盖和浮筒体均为聚丙烯材料。
本发明的进一步技术方案是：所述浮筒盖的周面上开有环形凹槽，用于安装第二密封圈；所述第二密封圈与所述航行体回收舱段内壁配合安装，用于密封所述隔板和浮筒盖之间的空间。
有益效果
本发明的有益效果在于：本发明提出的一种用于小尺度水下航行器模型的弹出式水下定位回收装置，可以根据实验要求延迟时间快速响应弹出浮筒组件并快速浮至水面，显示水下航行器模型的位置，操作人员可以通过钢丝绳将模型回收。本发明采用电点火头点燃药包的结构，控制电路简单，结构紧凑灵活，适用于小型高速跨介质航行体；保证高速(60-200m/s)入水的小型航行体稳定回收；
本发明的定位回收装置摆脱了环境和气候等因素的干扰，无需其余专业设备即可实现对水下航行体的精准定位，这对航行体模型及试验数据的成功回收提供了有力的保障，对提高水下航行器试验的成功率具有重大的现实意义，且本发明具有很好的通用性和可操作性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为钢丝绳缠绕及固定方式示意图；
图3为浮筒组件安装示意图；
图4为药包安装装置示意图；
图5为***组件安装说明图；
图6为***组件局部剖视图；
图7为控制电路简易原理图；
附图标记说明：1-航行体回收舱段，2-药包安装装置，3-药包，4-浮筒盖，5-浮筒体，6-航行体尾部端盖，7-钢丝绳，8-测控电路板，9-继电器，10-电池，11-电点火头。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明进行详细说明：
如图1所示，本发明装置依托航行体回收舱段1，包括药包安装装置2、药包3、浮筒盖4、浮筒体5、航行体尾端盖6、钢丝绳7、测控电路板8、继电器9、电池10、电点火头11。
药包安装装置2含有上下共两层螺纹，上层螺纹用于连接航行体回收舱段1，底层螺纹用于连接药包3，中间开通孔用于放置电点火头11。浮筒组件由浮筒盖4、浮筒体5构成，均由密度小于水的聚丙烯材料加工，加工完成后由螺纹连接，浮筒盖上缠绕一定长度的钢丝绳7用于连接浮筒组件和一端航行体回收舱段1，浮筒组件作为本发明的主要执行构件，承担上浮定位的任务。测控电路板8为本发明控制部分，承担的主要任务是采集试验数据并按设定时间通过继电器9接通点火电路，由点火头点燃药包，产生燃气，弹出浮筒实现定位。在测控电路及点火电路中均设有断路安全开关，直到试验开始前再接通安全开关，以保证操作员的人身安全。
本发明的安装及使用过程：
根据实验要求，修改测控电路板8的内置程序。设定继电器9闭合的延迟时间，并在继电器9接通一秒后断开，以降低误动作的危害，然后将除电点火头11外的电路连接。根据实验水域深度，确定钢丝绳7长度及黑火药的装药量。首先将电点火头11按照图5的方法穿过药包安装装置2上的通孔，并将装药包3以螺纹连接的方式固定在药包安装装置2上，待安装完成后，在药包安装装置上端面处涂抹密封胶，并将其旋在航行体回收舱段隔板上。
其次，如图2所示将钢丝绳7的A端穿过浮筒盖4上预留的钢丝绳固定孔固定，B端与航行体舱段内的隔板上的预留位置相连接，然后将钢丝绳7按照图示方法缠绕，并将O型圈安装在浮筒盖4上。
如图7所示，控制电路中设置有安全开关，在试验开始前必须保持此安全开关为开路状态，用长导线将开关引出，穿过浮筒组件，将其设置在航行体尾端盖6和浮筒组件之间的缝隙处，用少量密封胶涂抹在浮筒组件上的过线孔处，待密封胶固定后组装浮筒组件，并将组装好的浮筒组件安装在航行体回收舱段1中。最后按照图7所示，将电点火头11及引出的安全开关线连入电路中，接通点火回路，安装航行体尾端盖6，即可开始试验。
本发明的动作过程如下：
航行体按照既定试验程序入水后，经过预设时间后，测控电路板发出闭合继电器9指令，点火回路接通，电点火头11作用，引燃内置于药包3中的黑火药，火药***产生的燃气直接作用在浮筒盖4上，浮筒组件在高压燃气的推动下撞开由O型圈密封的航行体后端盖6后迅速弹出航行体，浮筒组件上浮，牵引钢丝绳7展开，直至浮筒组件浮出水面。试验人员根据浮出水面的浮筒即可迅速定位、回收水中的航行体。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (3)

1.一种用于小尺度水下航行器模型的弹出式水下定位回收装置，其特征在于：包括航行体回收舱段、药包安装装置、药包、浮筒组件、航行体尾部端盖、钢丝绳、电点火头和控制***；
所述航行体回收舱段为两端开口的桶装结构，其一端固定连接于航行器上，另一端开口处通过第一密封圈与所述航行体尾部端盖密封安装；所述航行体回收舱段靠近航行体一侧内部设置有隔板，所述隔板中心处开有通孔；
所述浮筒组件安装于所述航行体回收舱段内隔板和航行体尾部端盖之间，包括浮筒盖和浮筒体，所述浮筒体为一端开口的桶状结构；所述浮筒盖两侧均同轴设置有环形凸台，其一侧环形凸台用于缠绕所述钢丝绳，另一侧环形凸台与所述浮筒体开口端通过螺纹密封连接；所述钢丝绳一端与所述浮筒盖固定，另一端与所述隔板固定；
所述药包安装装置与隔板的通孔通过螺纹连接，其中心轴处开有通孔，用于放置所述电点火头；所述药包通过螺纹安装于所述药包安装装置朝向所述航行体尾部端盖一侧，并位于所述浮筒盖缠绕钢丝绳一侧的环形凸台内；
所述控制***安装于航行体的内测舱段，包括测控电路板、继电器和电池，通过继电器接通所述电点火头，点燃所述药包。
2.根据权利要求1所述用于小尺度水下航行器模型的弹出式水下定位回收装置，其特征在于：所述浮筒盖和浮筒体均为聚丙烯材料。
3.根据权利要求1所述用于小尺度水下航行器模型的弹出式水下定位回收装置，其特征在于：所述浮筒盖的周面上开有环形凹槽，用于安装第二密封圈；所述第二密封圈与所述航行体回收舱段内壁配合安装，用于密封所述隔板和浮筒盖之间的空间。
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