[发明专利]一种水下仪器静默系留结构及其系留方法

说明书

本发明公开了一种水下仪器静默系留结构及其系留方法，本发明的最基本结构是经由两个卡箍连接在浮标与锚间的锚链上的一根橡胶缆，且在橡胶缆上等间距设置若干个浮子，橡胶缆的另一端连接水下仪器。当锚链的倾角发生变化，水下仪器的倾角始终保持竖直。当海水温度变化导致水下仪器浮力变化，橡胶缆上的浮子会靠近或远离锚链来平衡水下仪器浮力的变化，使水下仪器在小范围上升或下降，并且不会接近锚链发生缠绕。锚链在水面浮标和海流作用下产生的振动被橡胶缆的缓冲作用减小，也被橡胶缆的拱形形状引起传递路线的改变而减小，使水下仪器比较安静。为确保潜标和锚链不发生缠绕，进一步在卡箍连接点下方的锚链上放置一转环。显然，本发明结构简单合理，有效保证潜标对姿态和振动的要求以及潜标与锚链的缠绕问题。

技术领域

本发明涉及一种海洋监测技术中与浮标及其锚链相配合，承载水下探测设备的系留方法，具体是一种水下仪器静默系留结构及其系留方法。

背景技术

浮标是用于长期测量海海面或水下要素的系统，搭载的水下仪器用来测量水下参数或水下目标的设备。目前，我国水下仪器的系留大多采用串联或捆绑在锚链上的系留方式。水面浮标在风、浪、流的共同作用下，会产生很大的漂移力与摇荡运动，锚链与竖直方向的倾斜角度较大，且有幅度较大的不规则运动。有很多水下对姿态和振动的要求较高，已有系留方式不能满足姿态要求。

已有用一定长度的尼龙缆（密度与海水相同）将水下仪器系在锚链上，并将水下仪器配载为零浮力，目的是为了使水下仪器与锚链保持一定的水平距离，且锚链的运动对其影响小，以保证姿态和安静的要求。但是将水下仪器配载为零浮力只是在理论上存在可能，实际上做不到，再者海水与仪器的热膨胀系数不相同，温度变化使仪器在海水中的浮力产生变化。仪器将在正浮力、负浮力的作用下上升、下沉，使仪器接近锚链并发生缠绕。这是因为尼龙缆是柔性的，没有抵抗水下仪器靠近锚链的力，即使水下仪器为零浮力，当流场变化时，水下仪器在海流的作用下也会靠近锚链并发生缠绕。锚链与电缆缠绕必然将导致电缆断裂和水下仪器姿态的变化，使探测系统不能正常工作。锚链在水面浮标和海流的作用下会发生振动，导致水下仪器发生振动，使其不能正常工作。因此，如何使水下仪器姿态满足要求、电缆不发生缠绕、不发生振动或振动较小，成为浮标工程急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水下仪器静默系留结构及其系留方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水下仪器静默系留结构，本发明的最基本结构是经由两个卡箍连接在浮标与锚间的锚链上的一根橡胶缆，且在橡胶缆上等间距设置若干个浮子，所述橡胶缆的另一端连接水下仪器。

作为本发明进一步的方案：所述卡箍下方的锚链上设置一转环。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种水下仪器静默系留方法：

本发明采用一根弹性橡胶缆连接水下仪器与已有浮标下面的锚链，凭借弹性橡胶缆具有刚度，能抵抗一定的弯矩，使水下仪器不能接近锚链而发生缠绕。再在弹性橡胶缆上等间距设置一定数量的浮子。由于弹性橡胶缆与浮子的重量由锚链和潜标共同负担，当水下仪器温度改变等因素使其浮力产生变化时：水下仪器浮力增大，橡胶缆与浮子向锚链移动，锚链承担的重量载荷减小，水下仪器承担的重量载荷增大，水下仪器增加的浮力与增大的重量载荷相平衡；水下仪器浮力减小，弹性橡胶缆与浮子向水下仪器移动，锚链承担的重量载荷增大，水下仪器承担的重量载荷减小，水下仪器减小的浮力与减小的重量载荷相平衡。又由于水下仪器的浮力变化很小，所以水下仪器只能在微小的竖直方向的范围内变化，确保水下仪器不会一直上升或下沉，并且避免水下仪器与锚链发生接触并缠绕。海面上的风、浪、流使浮标运动，浮标带动锚链发生运动和振动，而水下仪器不会产生运动和振动，因为弹性橡胶缆在中间起到减缓作用，橡胶缆的拱形形状使运动和振动的传递路线改变而减小，使水下仪器比较安静。