[实用新型]用于定深测试拖曳阻力的装置

说明书

本实用新型公开了一种用于定深测试拖曳阻力的装置，主要包括测试仪器、第一定滑轮、第二定滑轮、拖线阵、刚性定深杆、拖绳和固定结构，其中，刚性定深杆的一端与固定结构铰接使能绕固定结构旋转一定角度；拖绳通过设置在刚性定深杆两端的第一定滑轮、第二定滑轮向下倾斜后恢复水平安装，拖绳湿端连接拖线阵，拖绳的另一端穿过第二定滑轮、第一定滑轮、测试仪器与承力支撑结构相连接。本实用新型能实现不同深度、不同拖速与流速下，对应不同结构和形状设备的水平拖曳和流阻测试；装置布放简单、测量准确；测试易于在湖、海环境中开展；可以实现对拖线阵声纳等设备的拖曳深度、拖曳姿态、结构强度以及减隔振参数等设计的有效支持和验证。

技术领域

本实用新型涉及水下设备拖曳过程中流阻测试的流体力学测量领域，具体涉及一种用于定深测试拖曳阻力的装置。

背景技术

拖曳线列阵是用于水下目标探测、海洋噪声测量以及海底资源勘测的重要手段，其可以通过舰船的尾部微重力拖缆的长度调整、拖速调整或者潜艇的不同潜深的控制达到在不同深度水层的布放，从而实现对噪声信号测量、水下声目标的警戒、跟踪和定位。随着我国在海洋领域的大力开发和海军装备的快速升级，水下拖曳线列阵的应用范围越来越宽广。

拖曳线列阵通常为中性密度阵列，对其不同拖速下的拖曳阻力测试标定，能对拖曳深度的控制、结构强度的设计，甚至阵列噪声抑制和姿态优化提供指导。目前对拖线阵的拖曳阻力的确定主要采用理论预估和实验室测试的方法，根据预估和测试结果开展对阵列的结构强度设计，拖曳阻力调整以及拖曳深度控制等操作。

现有技术主要存在以下技术问题：

目前拖曳声纳设备的拖曳阻力多通过理论或经验公式计算获得，参数选用以及拖体结构形状的差异将导致拖曳阻力计算存在较大误差，从而引起拖曳深度控制的放缆长度、拖曳线列阵的减隔振模块的减隔振参数等设计的较大偏差；

试验室测试拖线阵拖曳拉力虽然能较准确的测出拖曳阻力，但无法准确反映拖曳全过程中的拖曳阻力的变化，并且对测试的拖线阵规模有较大的限制；

采用在拖曳小艇船尾挂载拉力测试设备，虽然能在实际工作环境中对拖线阵和拖体等进行拖曳测试，但由于拉力设备着力点高出水面，导致拖曳过程存在一定倾角，拖曳拉力测试存在一定偏差，容易引起拖速不稳定；并且在高拖速时，被测拖线阵或拖体会跳出水面，导致测试失效(见附图4)，因而测试的拖曳速度受到很大的限制。

综上，目前的测算方法无法准确的测试出在实际水域环境中，拖线阵和拖体的拖曳阻力，从而无法准确的为拖曳深度和减隔振模块的设计提供指导。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种用于定深测试拖曳阻力的装置。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：一种用于定深测试拖曳阻力的装置，主要包括测试仪器、第一定滑轮、第二定滑轮、拖线阵、刚性定深杆、拖绳和固定结构，其中，刚性定深杆的一端与固定结构铰接使能绕固定结构旋转一定角度，刚性定深杆的另一端连接第二定滑轮的滑轮座，第一定滑轮的滑轮座固定连接在固定结构上；所述的刚性定深杆呈一定角度向下装入水面以下，拖绳通过设置在刚性定深杆两端的第一定滑轮、第二定滑轮向下倾斜后恢复水平安装，拖绳湿端连接拖线阵，拖绳的另一端穿过第二定滑轮、第一定滑轮、测试仪器与承力支撑结构相连接。

更进一步的，所述的测试仪器为标准张力仪，承力支撑结构为绞车的滚筒，绞车安装在试验船上构成试验船安装方案，试验船安装方案中绞车连接拖绳并按照一定速度收短拖绳。

更进一步的，所述的测试仪器为标准拉力计，承力支撑结构固定在拖曳小艇上构成拖曳小艇安装方案。

更进一步的，所述拖绳采用中性浮力、弱正浮力拖绳。

更进一步的，所述的刚性定深杆两端靠近第二定滑轮、第一定滑轮处分别设置有第二拖绳限位、第一拖绳限位。