[发明专利]一种水下外置式自释放姿态调节装置

说明书

技术领域

本发明属于水下施放设备技术领域，具体涉及一种水下外置式自释放姿态调节装置。

背景技术

无人潜航器(UUV)最早出现于20世纪60年代。在发展初期，UUV主要用于进行深水勘探、沉船打捞、水下电缆铺设及维修等民用领域，后逐步开展了水下环境探测等应用。

按照航行控制方式的不同，UUV可以分为两大类：一类是有缆UUV，又称为水下遥控运载工具(Remotely Operated Vehicle，ROv)；另一类是无缆UUV，又称为水下自主式无人运载工具(Autonomous underwater vehicle，AUv)，AUv代表了UUV的发展方向。

作为一种新兴的无人水下运载平台，UUV可以根据需要，进行远程布放，长期潜伏在预定海域。由于其自身背景噪声低，对携带的仪器设备探索目标时发出的信号扰动极小，有利于对海洋环境探测。UUV作为自主平台，具有智能性、长期性、隐蔽性、高性能和可回收的优点。UUV可作为布放平台，也可以用于发射自带动力航行装置。

水下探测设备在水中工作时，尤其是外形尺寸比较大（10m以内）的设备，为保证其探测系统的工作有效性，一般在轴向方向上遍布各种传感器，而且大多数其质、浮心位置并不重合，设备在水中水平布防后，依据其质、浮心距，会产生转矩，进而使设备直立于水底，这样的特点就造成了设备的质量在整体上具有不均匀性。UUV携带的设备，一般为长圆柱型，外形简单，符合水中流体动力特性，所以UUV携带此类设备时，一般采用水平横置式，即水平横置在UUV两侧或腹中，这样就产生了不可避免的问题：在水中，由于这些设备自身存在转矩，必须想办法消除这样的转矩，才方便UUV携带，使UUV在航行过程中，保持平稳姿态，有利规划UUV的航路及使命的完成。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，设计一种水下外置式自释放姿态调节装置，该调节装置能够不破坏设备本身的外形结构的情况下，在需要调节姿态的位置设置一接口，即可完成对设备的水中姿态调整，而且根据设备所需要的姿态变化程度，姿态调节装置的质量可调，使之可以适应多型设备的姿态调整需求。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是将姿态调节装置设计成为一个与UUV携带的设备的外圆直径相同的带中心孔的圆柱台结构，但圆柱台结构不是整体，而是将圆柱台结构分为三个瓣块，其中两个瓣块通过弹簧箍带与第三个瓣块连接成一个整体圆柱台，在第三个瓣块上，装配有一电磁铁，电磁铁的轴通过压杆压制弹簧箍带，在电磁铁轴的作用下，弹簧箍带不能运动，第三个瓣块上还装配有一个可以根据预先设置动作水深动作的分离机构，分离机构内有供电磁铁轴运动的电源，当到达预定深度后，分离机构动作后，电源与电磁铁联通，电磁铁轴运动，解除对压杆的压制，压杆在弹簧箍带的弹性作用下外翻，翻至一定角度后，压杆与弹簧箍带间解除约束，箍带继续外翻，被箍带固定的两个瓣块掉落，第三个瓣块在自身重力的作用也离开设备，完成姿态调节装置与设备的分离。瓣块上装有供调节瓣块质量的调节重块，可以依据设备需要调节的重量，进行预先装配。

本发明的优点和有益效果在于：

一、本发明通过基体、动作机构、分离机构、防转机构、调节机构形成一个独立的联动机构，可自适应UUV携带的设备的姿态调节需求，并自行释放，与设备实现分离；本发明为相对独立机构，可通过调整接口转接杆安装接口、分离块直径、电磁铁大小、调节重块的质量等接口形式及尺寸满足各种UUV携带的设备的姿态调节需求。

二、本发明的主要特点一为操作简单，不需要特殊的工装或夹具即可完成装配，简化了操作规程，减小了工作强度，有效的完成姿态调节功能；本发明的主要特点之二为结构独立，平时可以单独贮存，使用时只需与设备进行简单的连接，即可实现预定功能；本发明的主要特点之三是自动分离，UUV释放设备后，到达预定的水深范围，姿态调节装置即可自动与设备分离，不影响设备的既定使命；同时本发明具有释放可靠性高（可达99.7%），结构组合简单紧凑、操作方便、使用灵活等优点。

三、由于还包括调节机构，所述调节机构主要由调节重块和固定重块组成；在所述分离块A的轴向方向上开有固定重块安装孔，在所述分离块B和分离块C的轴向方向上开有固定重块安装孔和调节重块安装孔，在所述分离块A的固定重块安装孔内安装所述固定重块，在所述分离块B和分离块C的固定重块安装孔安装所述固定重块，在所述分离块B和分离块C的调节重块安装孔内安装调节重块；调节机构调节姿态装置的质量，进而达到调节设备姿态的作用。