[实用新型]水下航行器燃油重力补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种重力补偿装置，尤其涉及水下航行器燃油重力补偿装置，属于水下航行器控制技术领域。

背景技术

海洋作为世界上最大的资源宝库，蕴藏着极其丰富的矿产资源和油气资源，将是未来人类生存和发展必须资源的主要提供者，因此世界各国都在不断加大海洋资源探测和开发，无人水下航行器的应用无可替代，各国开发了功能强大的水下航行器来适应使用需要。除了海洋探测和民用领域，在军事应用中，水下航行器可以有效地执行反潜和反水雷任务，尤其是近岸的反水雷任务，由于水深的限制，大型的、专业的反水雷舰艇几乎是难以进入的，无人化的水下航行器成为必然选择。军用航行器还要求具有隐蔽性强的特点，在我方航行器执行任务时，既可以快速有效地完成任务，又不易被敌方的卫星或雷达发现。

对于以电力作为动力源的水下航行器，如果采用蓄电池供电，每次更换和给蓄电池充放电都将是繁琐的工作，使得航行器的使用效率降低；对于由母船通过电缆供电的水下航行器，不能单独出航执行任务时最大的缺点，即使是随母船出航，也要受到拖缆的诸多限制。由此可见，开发一种可以无缆的、非电动力的水下航行器是一种科技发展的必然需求。

因此，柴油动力的水下航行器正在受到各方的广泛关注，发展前景极其乐观。航行器在水下航行时，由于燃油的不断消耗，必然导致航行器入水时的重力与浮力平衡遭到破坏，重力变小而产生正浮力，如果不及时调节，最终会导致航行器浮出水面，暴露自身的位置。

目前采用对于燃油的补偿方法主要采用等重量补偿海水的方法，如果补偿水箱设计不合理，一旦航行器发生较大的纵倾，水必然朝纵倾更大的方向运动，导致更大的纵倾，使得补偿装置成为航行器的一个安全隐患。

发明内容

本实用新型提供一种水下航行器燃油重力补偿装置，通过将补偿水舱划分为多个独立的舱室，由控制系统对独立的舱室顺序进行海水补偿，能十分安全可靠的对燃油重力进行补偿。

水下航行器燃油重力补偿装置，包括补偿水舱、排气管路、供水管路、排水管路、高压气瓶、海水泵、单向阀、双向阀和控制系统，其中补偿水舱内部分隔成奇数个竖直且等容积的独立舱室，每个独立舱室下方分别由装有双向阀的管路接通供水管路，供水管路与海水泵连接，供水管路上装有单向阀，供水管路上并联一个排水管路，排水管路上装有单向阀；每个舱室上方分别由装有单向阀的管路接通排气管路，每个独立舱室由管路与高压气瓶连通，高压气瓶的出口装有单向阀；每个单向阀和双向阀分别与控制系统连接；补偿水舱设置在燃油箱的正下方。

工作方式：当燃油消耗到设定值需要补偿海水时，控制系统先打开正中心独立舱室上方管路的单向阀和下方的双向阀，然后打开供水管路的单向阀并启动海水泵，海水充入舱室内，舱室内的空气由上方的排气管路排出，当正中心的独立舱室注满海水后，关闭单向阀、双向阀和海水泵，那么这个水舱里的水将不能够移动，相当于固体的补偿装置；即使在注水过程中，由于独立舱室在纵倾方向上的宽度很窄，水的流动微乎其微，绝不会对航行器产生任何影响；进行下一次补偿时，以第一次补偿的中心独立舱室为中心，左右顺序交替对其余的独立舱室进行注水；如果发生紧急情况需要对补偿水舱排水时，控制系统首先开启各个独立舱室下方管路上的双向阀和排水管路上的单向阀，然后启动高压气瓶，高压气体通过管路将每个独立舱室内的海水压出并由排水管路排出。

有益效果：本实用新型的重力补偿装置布置在油箱的正下方，在航行器消耗燃油的过程中，可以对航行器的重量进行实时的补偿，保证了航行器处于重力和浮力平衡的状态；本实用新型设计的补偿装置划分为几个小型的水舱，每个水舱注水完成后，都可以视为固体，最大限度的克服了水箱中水的流动性对航行器纵倾姿态的影响。在航行器遇到紧急危险时，本实用新型的补偿装置，可以利用高压气瓶将其中的海水排空，使航行器具有正浮力快速上浮。本实用新型对于提高航行器的生存能力和安全性作出了巨大的改进和提高。

附图说明

图1是本实用新型补偿水舱的结构示意图；

其中：1-补偿水舱、2-高压气瓶、3-高压气瓶单向阀、4-排气管路、5-排气管路单向阀、6-海水泵、7-海水泵单向阀、8-双向阀、9-排水管路单向阀、10-排水管路。

具体实施方式