[发明专利]一种用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置及方法

权利要求书

1.一种用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，其特征在于：主要包括耐压舱壁(1)，气瓶安装座(4)将装置分为浮标舱和电子舱，浮标舱和电子舱之间的间隙依靠密封垫片(21)、动密封圈(23)和静密封圈(24)密封，浮标舱内主要包含象拔浮标(17)和调节配重(9)，电子舱内包含直线电机(20)、CO₂气瓶(14)、传动齿轮(12)以及控制单元，控制单元包括电机驱动控制板(19)、常开继电器(18)、常闭干簧管(16)、电池(13)以及必要的导线，电机控制链路经水密接插件(8)引出本装置通过水密缆与水下航行器连接。

2.根据权利要求1所述的用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，其特征在于：所述直线电机(20)和CO₂气瓶14固定在气瓶安装座(4)上，支撑环(7)下部开口用于支撑CO₂气瓶(14)，支撑环(7)上部通过螺钉与电池支架(6)固连，电机直线(20)运动通过电机直齿轮(10)、传动齿轮(12)传递至气瓶直齿轮(11)，气瓶直齿轮端(11)头为尖头设计。

3.根据权利要求1所述的用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，其特征在于：所述端盖(2)内侧开有常闭干簧管(16)安装槽，同半径外侧开有保险磁铁(15)安装孔。

4.根据权利要求1所述的用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，其特征在于：所述电池(13)固定于电池支架(6)上层，电机驱动控制板(19)和常开继电器(18)固定于电池支架(6)下层。

5.根据权利要求1所述的用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，其特征在于：所述象拔浮标(17)展开状态为长条形，抽真空后卷成圆柱体外形存于浮标舱壁(3)空腔内，象拔浮标(17)进气口附近配有泄压阀。

6.根据权利要求1所述的用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，其特征在于：所述救援装置各结构件、元器件合理布置空间位置，辅以调节配重调节重心，使重心、浮心位于同一垂线上。

7.根据权利要求1所述的用于水下航行器应急上浮的充气式救援装置，其特征在于：所述整套救援装置通过水密电缆与水下航行器本体连接，水下航行器航行时，救援装置处于拖曳状态。

8.一种用于水下航行器应急上浮的充气式救援方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

第一步，水下航行器开机，旋出保险磁铁(15)，水下航行器入水航行；

第二步，当水下航行器出现故障需要救援装置紧急上浮时，水下航行器内部的常开继电器(18)闭合，使救援装置内控制电路闭合，直线电机(20)运转，通过齿轮传动利用气瓶直齿轮(11)尖头刺破CO₂气瓶(14)；当水下航行器发生断电、死机等异常状态或者水下航行器自主判断需要上浮(如检测到内部进水)时，仅需通过其控制链路中的常开继电器(18)闭合来自救援装置的两根控制线即可完成对救援程序的启动；

第三步，高压CO₂气体迅速充入浮标舱及象拔浮标(17)内，浮标舱内压迅速提升超过外压，浮标舱壁(3)被推出浮标舱至限位位置；

第四步，象拔浮标(17)约束解除后，在内压作用下展开成长条状，所提供浮力明显增大，拉拽救援装置及水下航行器迅速提升；

第五步，救援装置上浮过程中，象拔浮标(17)泄压阀持续泄压，保证象拔浮标(17)内外压为恒定值，救援装置被提升至水面。