[发明专利]一种骨架式光电复合拖曳缆及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于水听器系统的骨架式光电复合拖曳缆。

背景技术

光电复合拖曳缆是水听器系统中的关键元件，在实际应用中，从光源发出的光，经拖曳光缆传送到水下光纤水听器系统，水声信号经各个光纤水听器转变为光信号，光信号再经拖曳缆传输到陆地或船舶上的光电接收机。随着水听器系统的不断发展，海底信息大量增加，水听器阵列也在不断扩展。在设计大芯数拖曳缆时，不仅要考虑拖曳缆的密度与海水的密度接近以减轻整个系统的能量损耗，而且要在芯数大量增加的条件下保持较小的缆径。

中国专利CN204066874U公开了一种新型光电复合水密拖曳缆，由光单元与电源线组成的光电单元、内护套、抗拉层和外护套组成；其中所述光单元通过在紧包光纤外再添加芳纶纤维增强层和挤包一层聚氨酯外护套；所述抗拉层采用内外层芳纶纤维SZ向绞合再在最外层编织一层芳纶纤维的铠装结构，并在所述拖曳缆中所有空隙填充有阻水密封胶使电缆整体无缝隙。它具有衰减低、拉力大、超低密度和高水密等优点。但是申请人认为该拖曳缆在相同缆径的情况下所包含的光单元较少，难以满足水听器系统光信息传输量大的使用要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供了一种适用于水听器系统的骨架式光电混合拖曳缆及其制造方法，该光缆不仅机械性能好，信号传输可靠，而且能满足拖曳缆信息传输量大的要求。

本发明为解决上述提出的问题所采用的拖曳缆技术方案为：包括外护套和缆芯，其特征在于所述的缆芯包括骨架，骨架槽内分别安设有光通信单元、电通信单元和电源导线，缆芯外包覆阻水带，阻水带外设置非金属加强件层，非金属加强件层外包覆紧固层，紧固层外为外护套。

按上述方案，所述的非金属加强件包括芳纶纤维加强层，在芳纶纤维加强层外包覆芳纶纤维编织层。

按上述方案，所述的芳纶纤维加强层为双层结构，一层S旋向，一层Z旋向，芳纶纤维加强层节距300~600mm，张力4~8N。

按上述方案，所述的紧固层为无纺布绕包层。

按上述方案，所述的骨架中心安设有中心加强芯，所述的中心加强芯由玻璃纤维增加复合材料构成。

按上述方案，所述的光通信单元为紧套光纤和/或光纤带；所述的电通信单元为屏蔽双绞信号线；所述的电源导线为镀银铜线绞合导线，电源导线外包覆绝缘层。

按上述方案，所述的光纤和光纤带均由高强度抗弯曲光纤构成。

按上述方案，所述的缆芯间隙中填充密封材料，使所述拖曳缆整体无缝隙，所述的密封材料为沥青等高粘度材料。

按上述方案，所述骨架由聚丙烯材料制成，聚丙烯材料的密度为0.90～0.91g/cm³，约占缆体积的10～20%；所述的外护套、屏蔽双绞信号线护套和电源导线绝缘层均由聚乙烯材料制成，聚乙烯材料的密度为0.918～0.925g/cm³，约占缆体积的40～50%；所述的中心加强芯的密度为1.9~2.1g/cm³，约占缆体积的1～4%；电源导线的密度约为8.5~9.5g/cm³，约占缆体积的2～4%；所述的非金属加强件层和紧固层密度为0.90-0.95g/cm³，约占缆体积的18～32%；所述光纤密度为1.5~1.6g/cm³，约占缆体积5%~10%；密封材料约占缆体积的1～3%；通过缆尺寸与材料的选择控制拖曳缆的密度≤1.15g/cm³，接近海水密度，从而降低水听器系统的能源损耗。

按上述方案，所述拖曳缆的抗拉强度大于或等于100Mpa。

本发明光电复合拖曳缆的制作方法的技术方案如下：

将骨架置于并带机放线架上，光通信单元、电通信单元和电源导线也分别置于各自的放线架上，并经导轮引入对应的骨架槽内，骨架持续向前牵引形成缆芯，再穿经绕包机绕包一层阻水带收线；

然后将绕包好阻水带的缆芯在绕包机上饶包两层芳纶纤维加强层，一层S旋向，一层Z旋向，芳纶纤维抗拉层节距300~600mm，张力4~8N；再进入编织机制作芳纶纤维编织层；