CN102849190A

CN102849190A - 水下滑翔器的应急抛载装置

Info

Publication number: CN102849190A
Application number: CN2012100941434A
Authority: CN
Inventors: 张波; 朱建良; 金仲佳; 李迎华
Original assignee: 702th Research Institute of CSIC
Current assignee: 702th Research Institute of CSIC
Priority date: 2012-04-01
Filing date: 2012-04-01
Publication date: 2013-01-02

Abstract

水下滑翔器的应急抛载装置，包括应急抛载单元及爆炸螺栓，所述应急抛载单元包括密封外壳，外壳中安装应急抛载电控装置以及辅助配重，所述爆炸螺栓的点火端穿过所述密封外壳；所述应急抛载电控装置包括水深压力传感器，水深压力传感器的输出信号连接电压比较器的输入端，与水下滑翔器下潜深度的基准电压进行比较，电压比较器的输出端连接开关电路，开关电路的输出端与继电器的输入端连接，继电器的输出端与爆炸螺栓的点火电路连接。本发明使得水下滑翔器在航行中出现故障或其他紧急情况下，能够应急抛载浮起，可有效保证水下滑翔器主体的安全回收。密封外壳中设置的辅助配重，使得水下滑翔器的配置或调试变得更加方便。

Description

水下滑翔器的应急抛载装置

技术领域

本发明涉及水下航行器，尤其涉及无推进系统的水下滑翔器。

背景技术

水下滑翔器是一种无推进系统的水下航行器，仅依靠内置执行机构调整重心位置和剩余浮力来控制其自身运动，是一种新形水下航行器或水下机器人，其安装有各种传感器，用于长时间、大范围的海洋环境探测和监测。现有水下滑翔器的缺点在于不带有应急抛载装置，滑翔器在水下航行时出现故障或紧急情况下无法应急浮起，存在安全隐患。

发明内容

针对现有水下滑翔器的上述缺点，本专利申请人提供一种水下滑翔器的应急抛载装置，使得水下滑翔器在航行中出现故障或其他紧急情况下，能够应急抛载浮起，消除安全隐患。

本发明的技术方案如下：

水下滑翔器的应急抛载装置，包括应急抛载单元及爆炸螺栓，所述应急抛载单元包括密封外壳，外壳中安装应急抛载电控装置以及辅助配重，所述爆炸螺栓的点火端穿过所述密封外壳；所述应急抛载电控装置包括水深压力传感器，水深压力传感器的传感端从外壳体伸出，水深压力传感器的输出信号连接电压比较器的输入端，与水下滑翔器下潜深度的基准电压进行比较，电压比较器的输出端连接开关电路，开关电路的输出端与继电器的输入端连接，继电器的输出端与爆炸螺栓的点火电路连接；

所述应急抛载单元的外壳中安装隔板，隔板的下方安装电池，电池的周侧对称安装配重，隔板的上方安装所述传感器、电压比较器、开关电路以及继电器；

所述外壳由底壳及盖板密封连接构成，所述外壳为流线形。

所述应急抛载单元及爆炸螺栓安装于水下滑翔器的尾部。

本发明的技术效果：

1、由本发明中的爆炸螺栓将本发明连接于水下滑翔器的尾杆，本发明的总重量（包括密封外壳、爆炸螺栓和应急抛载电控装置的固有重量以及密封外壳中设置的辅助配重）使得安装于水下滑翔器主体的主配重负载相应减轻（或者对主配重负载起到分流作用，主配重负载置于水下滑翔器的密封舱中，无法抛载），水下滑翔器在航行中出现故障或其他紧急情况下，爆炸螺栓自动爆炸，水下滑翔器能够自动将本发明应急抛载，使得水下滑翔器主体的重心位置有效上移，剩余浮力有效加大，水下滑翔器主体应急浮起，可有效保证水下滑翔器主体的安全回收。

2、本发明除密封外壳、爆炸螺栓以及应急抛载电控装置的固有重量外，密封外壳中还设置有辅助配重。根据水下滑翔的要求，在设置水下滑翔器重心位置以及剩余浮力时，除本发明上述的固有重量不能够调节之外，可以调节水下滑翔器主体的主配重负载，还可以辅助调节密封外壳中设置的辅助配重，如此使得水下滑翔器的配置或调试变得更加方便。

3、本发明中安装有电控装置，应急抛载装置成为一个独立单元，具有结构简单，可靠性好的优点。本发明中的应急抛载电控装置由压力传感器、电压比较器、开关电路以及继电器组成，结构简单，模块化安装，进一步提高了工作可靠性。

4、本发明外壳为流线形，以利于不应急抛载本发明的情况下，降低在水中的滑翔阻力。

附图说明

图1是本发明的安装结构图。

图2是本发明应急应急抛载的电控装置图。

图3是本发明的应用安装图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施作进一步的说明。

见图1，本发明包括应急抛载单元及爆炸螺栓3，所述应急抛载单元包括密封外壳9，外壳9由底壳及盖壳螺纹密封连接构成，之间安装有密封圈，所述外壳9为流线形，以利于不应急抛载本发明的情况下，降低在水中的滑翔阻力，外壳9用防腐铝合金材料制作。外壳9中安装应急抛载电控装置以及辅助配重7。所述爆炸螺栓1的点火接线端穿过所述密封外壳9，爆炸螺栓1与外壳9的盖壳之间用密封圈密封。见图1、图2，所述应急抛载电控装置包括水深压力传感器2（形号JYB-K），水深压力传感器2的传感端从外壳体9的底壳伸出，之间用密封圈密封。水深压力传感器的输出信号vi连接电压比较器LM311的输入端，与水下滑翔器下潜深度的基准电压vr进行比较，电压比较器的输出端连接开关管Q1的输入端（基极），开关电路的输出端（集电极）与继电器的线圈连接。继电器K1的输出触头与爆炸螺栓1的点火电路连接。

对应上述基准电压vr的水下滑翔器的下潜深度（约等于应急抛载装置在海水中的下潜深度）为所述水下滑翔器允许的最大下潜深度，由压力传感器感知的压力信号电压vr按照常规方法换算得到该最大下潜深度，图2中由电位器R1设置好该基准电压Vr的值。当输入电压Vi大于等于Vr时，电压比较器LM311输出高电平信号，三极开关管Q1导通，继电器K1的常开触点吸合，爆炸螺栓的点火电路接通，点火触发爆炸螺栓，实现应急抛载单元与水下滑翔器主体的分离。应急抛载单元与水下滑翔器主体脱离后，滑翔器主体上浮至水面。

见图1，应急抛载单元的外壳9中安装有隔板7，隔板7的下方安装电池组5，电池组5的周侧对称安装辅助配重负载6，隔板的上方借助电路板安装所述传感器、电压比较器、开关电路以及继电器K1。上述压力传感器、电压比较器、三极开关管Q1、继电器K1以及爆炸螺栓皆为市售商品，各元器件的电源皆来自图1中的电池组5，各电源值见图2所示。图2中二极管D1的作用在于与继电器K1的线圈形成回路，防止线圈反向电动势对上级电器件的损坏。

见图3，为本发明的应用安装图，图中仅画出水下滑翔器主体的尾部。图中8为水下滑翔器主体的尾杆，本发明借助爆炸螺栓1安装于尾杆8的一端，尾杆8的另一端安装艉舱10，尾杆8的中部安装尾翼9，尾翼9及本发明分别位于尾杆8的上侧及下侧。本发明安装于水下滑翔器的尾部，其优点在于不会给水下滑翔器流线形头部在水中滑翔时增加阻力。

本发明中安装有电控装置，应急抛载装置成为一个独立单元，具有结构简单，可靠性好的优点。电控装置也可以安装于水下滑翔器主体中，但结构变得复杂，可靠性降低。

以上描述是对本发明的解释，不是对本发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的基本构思范围之内，作任何形式的修改都应为本发明的保护范围。

Claims

1.水下滑翔器的应急抛载装置，其特征在于：包括应急抛载单元及爆炸螺栓，所述应急抛载单元包括密封外壳，外壳中安装应急抛载电控装置以及辅助配重，所述爆炸螺栓的点火端穿过所述密封外壳；所述应急抛载电控装置包括水深压力传感器，水深压力传感器的传感端从外壳体伸出，水深压力传感器的输出信号连接电压比较器的输入端，与水下滑翔器下潜深度的基准电压进行比较，电压比较器的输出端连接开关电路，开关电路的输出端与继电器的输入端连接，继电器的输出端与爆炸螺栓的点火电路连接。

2.按权利要求1所述水下滑翔器的应急抛载装置，其特征在于：所述应急抛载单元的外壳中安装有隔板，隔板的下方安装电池，电池的周侧对称安装所述辅助配重，隔板的上方安装所述传感器、电压比较器、开关电路以及继电器。

3.按权利要求1所述水下滑翔器的应急抛载装置，其特征在于：所述外壳由底壳及盖板密封连接构成，所述外壳为流线形。

4.按权利要求1所述水下滑翔器的应急抛载装置，其特征在于：所述应急抛载单元及爆炸螺栓安装于水下滑翔器的尾部。