[发明专利]一种可适应海底地貌的新型抗冲击深海着陆器

说明书

本发明公开了一种可适应海底地貌的新型抗冲击深海着陆器，包括支撑框架，为深海着陆器的主体结构；浮体组件，放置于支撑框架的顶端，为深海着陆器提供浮力；探测筒体，位于支撑框架的中部位置，用于保护其内部的探测器；推杆，位于探测筒体的下方；压载重块，位于推杆的下方，释放压载重块以减小着陆器的重力和改变着陆器的重心位置。本发明通过分阶段、不同方向的释放，一方面可以减轻深海着陆器自身重量，降低下沉加速度，减少着陆时的冲击；另一方面可以改变深海着陆器自身重心，适应海床表面不平坦的情况，避免了因海床表面不平坦造成的着陆器倾斜甚至侧翻，同时通过高阻尼材料和减振弹簧，降低了深海暗流和着陆冲击对探测器造成的影响。

技术领域

本发明属于海洋装备与水下工程的技术领域，尤其涉及一种可适应海底地貌的新型抗冲击深海着陆器。

背景技术

海洋面积占据地球表面积的71.8％，是人类一直渴望深入探索的向往之地，深海中拥有丰富的油气资源、生物资源以及多金属结核等资源，同时海底也是板块运动及地震震源等地质研究的关键区域，深海沉积物也是世界上规模最大、最深的生态系统，它是储存和埋藏有机物质的重要场地，对调节海洋氮循环和碳循环都起着重要影响。传统科考船在定点短时间的深海探测时所获取的观测参数在时序和空间上存在着不连续性问题，严重限制了对深海底层动态变化过程的研究。

目前深海着陆器的应用时间较短，在实际过程中出现的问题较多。其中主要问题有：

(1)深海着陆器着陆速度难以控制。深海着陆器下潜速度受海底暗流影响，如果深海着陆器的下降速度太快，就容易对测量部位的沉积物—上覆水界面造成过大的干扰。此外，它将会被更深地埋入沉积物中。

(2)深海着陆器水下运动姿态的控制。深海着陆器的运动姿态，会影响到它的运动速度，受力情况和坐底效果。深海着陆器的运动姿态尽量维持正浮或小倾角范围变化的状态可以保持相对稳定速度和降低回收难度。因此深海着陆器需要具有良好的运动稳定性。

(3)深海着陆器着陆稳定性，深海海床表面难以监测，有高山和深谷、缓坡和平原以及沟壑和丘脊。深海着陆器一旦在非平坦海床表面着陆，极易产生受力不平衡现象，加上海底暗流作用，导致设备倾斜等，对采样检测造成一定难度，严重时影响设备回收工作。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种可适应海底地貌的新型抗冲击深海着陆器，保证深海着陆器的着陆稳定性，保证设备安全与采样的顺利进行。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种可适应海底地貌的新型抗冲击深海着陆器，包括支撑框架，为深海着陆器的主体结构；浮体组件，放置于所述支撑框架的顶端，为深海着陆器提供浮力；探测筒体，位于所述支撑框架的中部位置，用于保护其内部的探测器；推杆，位于所述探测筒体的下方；压载重块，位于所述推杆的下方，释放压载重块以减小着陆器的重力和改变着陆器的重心位置。

可选的，所述压载重块与推杆之间通过挂钩相连接，所述压载重块分为分块式压载重块和整体式压载重块两部分，其中，所述分块式压载重块位于所述整体式压载重块的下方。

进一步的，所述分块式压载重块既可以在水平方向分层释放，又可以沿竖直方向在某一侧单独释放，水平分层释放可以降低自身重力，减小深海着陆器下沉加速度，减少设备冲击；沿某一侧单独释放可以改变深海着陆器重心位置，以适应不同的深海海床表面。

可选的，所述探测筒体包括：筒壁、位于筒壁内部的探测器，所述筒壁和探测器之间设有减振弹簧，用于减小深海暗流和着陆冲击带来的影响。

进一步的，所述探测筒体和活塞式推杆之间设有探测筒体支撑平台，所述探测筒体支撑平台与所述支撑框架焊接连接。