[发明专利]一种水下充油拖缆拖曳调节装置

说明书

本发明公开了一种水下充油拖缆拖曳调节装置，属于水下拖曳探测技术领域。该装置包括拉力计、电滑环、控制舱、浮力调节器、推进器和阻尼伞；浮力调节器安装在控制舱内的尾部，阻尼伞共轴安装在控制舱尾部外侧端面上，推进器固定安装在阻尼伞内部；充油拖缆通过拉力计和电滑环接入控制舱内部；推进器和阻尼伞分别产生推力和阻力共同作用于充油拖缆并牵引充油拖缆展开；调节浮力调节器改变控制舱的俯仰，俯首时，拖动充油拖缆上升，仰首时，拖动充油拖缆下沉，从而具备调节水下充油拖缆深度的能力。本发明具有自动调节拖缆深度功能，采用海流阻力和推进器混合动力，牵引拖缆正常展开和升沉，具有长时间、广水深为拖缆提供拖曳拉力能力。

技术领域

本发明涉及一种水下充油拖缆拖曳调节装置，属于水下拖曳探测技术领域。

背景技术

海洋探测是海洋发展的关键技术。而水下线列阵探测技术作为海洋探测领域的一种重要技术手段，近年来一直在不断的开拓和发展。水下线列阵探测系统中，线列阵通常安装在充油拖缆中。充油拖缆造价昂贵，长度往往几百上千米，拖缆水下收放和展开，都需要有沿缆长方向拉力的作用；否则拖缆会发生弯曲，导致线列阵工作失效，甚至拖缆发生打绞损害。同时，海水密度随深度发生变化，要满足在不同水深工作，水下线列阵探测系统要具有调节深度的功能。

目前，国内外牵引长线列阵探测复合缆的主要手段包括尾部拖体拖航、锚系系泊等。尾部拖体拖航的方法需要在充油拖缆尾部悬挂一个拖体，需要拖船拖曳，无法长时间作业；锚系系泊方式，一旦布置完毕，不能改变工作深度。因此，研制一种水下充油拖缆拖曳调节装置，用于水下线列阵探测是非常必要的。作为水下线列阵探测领域关键部件的水下充油拖缆拖曳调节装置设计，需从：能持续提供缆长方向拉力特性、深度可调节特性和长时间工作方面综合考虑：

缆长方向拉力特性：水下线列阵探测系统正常工作，充油拖缆需要展开，需要有沿拖缆缆长方向拉力的作用；拖缆收放，也需要有拉力的作用。

深度可调节特性：水下线列阵探测深度，从几十米到上千米，海水密度随水深会发生变化，充油拖缆自身的重浮力特性是固定的。水下线列阵探测系统要实现在不同水深都正常工作，需要配备具有深度调节能力的调节充油拖缆深度的辅助装置。

长时间工作：水下线列阵探测系统探测作业，都是全天候长时间工作。因此，缆长方向拉力也要能长时间提供。

为此，从以上三方面综合考虑，有必要开发出一种能持续提供缆长方向拉力、深度可调节、能长时间工作的水下充油拖缆拖曳调节装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种水下充油拖缆拖曳调节装置，该拖缆拖曳调节装置具有自动调节拖缆深度功能，采用海流阻力和推进器混合动力，牵引拖缆正常展开和升沉，具有长时间、广水深为拖缆提供拖曳拉力能力。

一种水下充油拖缆拖曳调节装置，该装置包括拉力计、电滑环、控制舱、浮力调节器、推进器和阻尼伞；所述浮力调节器安装在控制舱内的尾部，所述阻尼伞共轴安装在控制舱尾部外侧端面上，所述推进器固定安装在阻尼伞内部；充油拖缆通过所述拉力计和电滑环接入控制舱内部；所述推进器和阻尼伞分别产生推力和阻力共同作用于充油拖缆并牵引充油拖缆展开；所述调节浮力调节器改变控制舱的俯仰，俯首时，拖动充油拖缆上升，仰首时，拖动充油拖缆下沉，从而具备调节水下充油拖缆深度的能力。

进一步地，当海流流速大于设定值时，利用阻尼伞自身阻力为充油拖缆提供拉力，在海流流速小于设定值时，依靠推进器和阻尼伞混合动力为拖缆提供拉力，所述推进器的启停信号由拉力计测得的拉力值向控制系统反馈后获得。

进一步地，通过提前对整个拖曳调节装置配重或添加浮力材料方式改变拖曳调节装置的初始状态，满足对不同密度充油拖缆的深度进行调节。

进一步地，所述控制舱内装有深度传感器和姿态传感器，监控拖曳调节装置状态。