[发明专利]一种自适应变迎流面的阻力器及其制作方法

说明书

本发明公开了一种自适应变迎流面的阻力器，涉及水声探测领域，包括若干个基本阻力单元，基本阻力单元包括锥形橡胶膜、固定环和扣压环，固定环的一端开有内槽，用于配合扣压环将锥形橡胶膜扣压固定；沿固定环的圆周均布有三个穿绳孔，三爪绳索分别穿过基本阻力单元的固定环上的三个穿绳孔，将各基本阻力单元依次连接；每一固定环下方的三爪绳索上套装有固定扣，用于约束固定环在三爪绳索上的位置；三爪绳索的头部与接收阵尾部连接。本发明利用天然橡胶的高弹性和高延展性特征，设计和加工成锥形薄膜，将薄膜作为主要迎流面，在低速时受流体压力小，薄膜开口小，提供的迎流面大；当速度提高时流体压力增大，薄膜开口增大，提供的迎流面相应减小。

技术领域

本发明涉及水声探测的领域，具体涉及一种自适应变迎流面的阻力器及其制作方法。

背景技术

拖曳线列接收阵在水下拖曳工作时需要保持平直的阵形以获得良好的空间增益，但是拖曳线列阵在长度方向上不是均匀密度，尤其低速拖曳时作用在线阵上的流体阻力较小，接收阵在垂直面内会呈S形，这就需要在接收阵尾部挂载阻力器，给接收阵提供一个往后的拉力将其拉直。

根据水动力阻力公式F_d＝0.5ρv²C_dS，阻力器在水下拖曳时所产生的阻力与迎流面S成正比、与速度的平方v²成正比，所以在高速拖曳时产生很大的阻力，会对设备造成极大的负担，要求阻力器在低速拖曳时能提供较大的阻力，在高速时拖曳提供的阻力又不至于过大。本发明采用自适应变迎流面设计，即迎流面S自动随拖曳速度v增加而自减小。同时阻力器需要接近于海水密度，还需考虑到使用时的便捷性，对材料的选用也有约束。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种自适应变迎流面的阻力器，挂载在拖曳线列接收阵等水下拖曳体后方，用于增加拖曳体的阻力，用于改善拖曳体姿态。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：一种自适应变迎流面的阻力器，包括若干个基本阻力单元，每一基本阻力单元包括锥形橡胶膜、固定环和扣压环，固定环的一端开有内槽，用于配合扣压环将锥形橡胶膜扣压固定；沿固定环的圆周均布有三个穿绳孔，三爪绳索分别穿过每一基本阻力单元的固定环上的三个穿绳孔，将各基本阻力单元依次连接；每一固定环下方的三爪绳索上套装有固定扣，用于约束固定环在三爪绳索上的位置；三爪绳索的头部与接收阵尾部连接。

作为优选的技术方案，所述锥形橡胶膜采用天然橡胶制成，其两端开口并进行卷边处理。

作为优选的技术方案，所述固定环和扣压环采用聚碳酸酯注塑加工而成，所述锥形橡胶膜与固定环通过胶黏剂粘接。

作为优选的技术方案，所述固定扣采用纯铜制成。

作为优选的技术方案，所述基本阻力单元的数量根据需求拉力进行调整。

一种自适应变迎流面的阻力器的制作方法，包括以下步骤：

1)在固定环端面的内槽内均匀涂抹少量胶黏剂，将制作完成的锥形橡胶膜用扣压环压入内槽内，三者形成一个基本阻力单元；

2)重复步骤1)，根据实际拉力需求，得到若干个基本阻力单元；

3)将三爪绳索分别穿过每一基本阻力单元的固定环上的三个穿绳孔，在三爪绳索的三根绳索末端系上相同重物进行悬挂；

4)将每一基本阻力单元调整水平后，在固定环下方的三爪绳索上套入固定扣，并用扣压钳夹紧。

本发明的有益效果为：

1、大阻力设计：在低速时即能提供较大的阻力；

2、自适应变迎流面设计：随拖曳速度提高，提供的阻力不能增加过大，利用自适应变迎流面的方法来实现变阻力设计；