一种基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置的制作方法

1.本实用新型属于有/无人艇水下拖曳技术领域，尤其是一种基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置。


背景技术：

2.随着人类对海洋的探测需求越来越多，多种多样的海洋探测设备也得到快速发展。侧扫声呐作为一种水下探测设备，具有测绘海底的地形地貌和搜寻水下目标的功能。无人水面艇是一种体积较小的海上无人平台，具有机动性好、作业隐蔽的优点，是目前国内外研究的热点。为了满足海上无人系统的全方位、全天候、超视距侦查和探测，满足海空天一体化作战需求，可以将侧扫声呐与无人艇结合起来充分发回两者各自的优势。现有将侧扫声呐通过升降装置安装于无人艇尾部的结构，通常为由电机驱动的升降杆，这种安装方式，由于受到无人艇本身振动等的影响，降低侧扫声呐的准确性，因此，采用如何实现拖曳式侧扫声呐的安装及收放，联合侧扫声呐与无人艇优势，提高作业效率，减少人员伤亡是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，可兼顾有人及无人艇，适用于螺旋桨推进和喷水推进的有/无人艇，支持重量不小于50kg、长度不短于1800mm的水下拖曳体。
4.本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
5.一种基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，其特征在于：包括尾部托架、支架、滑动轨道、承重缆绞车、万向导缆机构及通信缆绞车，所述尾部托架水平固定安装于无人艇尾部，尾部托架与无人艇尾部通过上方的支架进行支撑固定，在尾部托架上表面水平安装滑动轨道，在支架位于无人艇尾部上方的一侧安装承重缆绞车，在支架位于尾部托架的一侧安装万向导缆机构，该承重缆绞车的承重缆经过万向导缆机构后连接至侧扫声呐的固定夹具；在无人艇尾部安装通信缆绞车，该通信缆绞车的通信缆与侧扫声呐的通信航插连接。
6.而且，在所述尾部托架下部安装一防护钢板网，该防护钢板网的上端与尾部托架铰装连接，防护钢板网与尾部托架之间安装一对支撑杆，该支撑杆上端与尾部托架采用锁销连接安装，支撑杆下端铰装于一固定套，该固定套固定安装于防护钢板网的立柱上，防护钢板网放下与尾部托架垂直时支撑杆斜撑于防护钢板网与尾部托架之间，防护钢板网收起与尾部托架水平时，打开所述锁销，支撑杆向上收起。
7.而且，所述滑动轨道由前后布置的若干个尼龙双锥形滑轮构成，形成支撑侧扫声呐的轨道。
8.而且，在所述尾部托架上设置两组棘轮捆绑器，该两组棘轮捆绑器位于所述尼龙双锥形滑轮之间。
9.而且，所述尾部托架上制有便于供侧扫声呐经过的开槽，该开槽对应于所述万向
导缆机构下方。
10.本实用新型的优点和有益效果为：
11.1、本实用新型的基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，在现有无/有人艇的基础上进行加改装，使其能够拖曳声呐执行水下探测任务，且在整个布放回收及探测作业过程中对收放装置做好防护防止磕碰到声呐设备，结构稳固，安全性高。
12.2、本实用新型的基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，在尾部托架下部安装防护钢板网，防止承重缆、通信缆在船尾被螺旋桨缠绕损坏，适应于螺旋桨推进的无/有人艇，也可适应于喷水推进艇。
13.3、本实用新型的基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，可搭载并拖曳重量不小于50kg的侧扫声呐；不仅支持无人艇高速航行，也支持拖曳作业时10kn以下航速航行。
14.4、本实用新型的基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，滑动轨道由前后布置的若干个尼龙双锥形滑轮构成，形成一个滑动轨道，可加快人员收放速度并防止磕碰设备，防止侧扫声呐侧壁的换能器阵列磕碰。
15.5、本实用新型的基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，在尾部托架上设置两组棘轮捆绑器，用于侧扫声呐的固定，进一步提高侧扫声呐放置的安全可靠性。
16.6、本实用新型的基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，尾部托架上制有便于供侧扫声呐经过的开槽，该开槽对应于万向导缆机构下方，便于侧扫声呐沿开槽位置收起或放下，便于操作，提高安全性。
17.7、本实用新型基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，可兼顾有人及无人艇，适用于螺旋桨推进和喷水推进的有/无人艇，支持重量不小于50kg、长度不短于1800mm的水下拖曳侧扫声呐的使用。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图；
19.图2为图1的局部放大示意图；
20.图3为图2的俯视图；
21.图4为图3的左视图。
22.附图标记说明
23.1-承重缆绞车、2-支架、3-通信缆绞车、4-滑动轨道、5-侧扫声呐、6-万向导缆机构、7-尾部托架、8-开槽，9-支撑杆、10-固定套、11-立柱、12-防护钢板网、13-螺旋桨、14-无人艇、15-棘轮捆绑器。
具体实施方式
24.下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
25.一种基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，其包括尾部托架7、支架2、滑动轨道4、承重缆绞车1、万向导缆机构6及通信缆绞车3。尾部托架水平固定安装于无人艇14尾部，尾部托架与无人艇尾部通过上方的支架进行支撑固定，在尾部托架上表面水平安装滑动轨道，在支架位于无人艇尾部上方的一侧安装承重缆绞车，在支架位于尾部托架的一侧安装
万向导缆机构，该承重缆绞车的承重缆经过万向导缆机构后连接至侧扫声呐5，与侧扫声呐的固定夹具连接。在无人艇尾部安装通信缆绞车，该通信缆绞车的通信缆与侧扫声呐的通信航插连接。固定家具及通信航插为侧扫声呐自身机构。尾部托架上制有便于供侧扫声呐经过的开槽8，该开槽对应于所述万向导缆机构下方。
26.在尾部托架下部安装一防护钢板网12，该防护钢板网的上端与尾部托架铰装连接，防护钢板网与尾部托架之间安装一对支撑杆9，该支撑杆上端与尾部托架采用锁销连接安装，如在尾部托架制有插销，在支撑杆上端制出与其配合的锁环，即可实现锁销连接。支撑杆下端铰装于一固定套10，该固定套固定安装于防护钢板网的立柱11上，防护钢板网放下与尾部托架垂直时支撑杆斜撑于防护钢板网与尾部托架之间，防护钢板网收起与尾部托架水平时，支撑杆上端锁销打开，向上收起拉至防尾部托架上表面后采用尾部托架上的锁扣与支撑杆上所制的挂板进行锁装固定。
27.滑动轨道由前后布置的若干个尼龙双锥形滑轮构成，形成支撑侧扫声呐的轨道。在尾部托架上设置两组棘轮捆绑器15，可采用货车用紧绳器，该两组棘轮捆绑器位于尼龙双锥形滑轮之间等便于固定侧扫声呐的位置，方便对侧扫声呐进行固定，避免磕碰损伤。
28.本实用新型的基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置的收放方法，其包括如下步骤：
29.1)有/无人艇离码头前，将侧扫声呐固定在收放装置的尾部托架上，承重缆绳穿过万向导缆机构与侧扫声呐的固定夹具相连，通信缆穿过托架上的定位孔与侧扫声呐的通信航插相连；
30.侧扫声呐固定在尾部托架上需综合考虑侧扫声呐侧壁的换能器阵列不受磕碰，在尾部托架上设计呈直线状布置了若干个尼龙双锥形滑轮，形成一个滑动轨道，可加快人员收放速度并防止磕碰设备，同时在尾部托架上设计布置了两套棘轮捆绑器，用于侧扫声呐的固定；
31.为保证有/无人艇高速机动航行，有/无人艇尾部托架上设计布置了可收放的防护钢板网，在艇高速机动航行时，该钢板网折叠收回，拖曳声呐作业时，将钢板网放下，防止声呐缆绳缠绕至艇的螺旋桨13或喷泵叶轮中，同时防止艇突然停车，侧扫声呐惯性前冲剐蹭到设备；
32.收放机构设计有万向导缆机构，该机构代替滑轮防止在艇航行转向过程中卡住缆绳，同时可使缆绳均匀受力，确保声呐拖曳航行稳定可靠。
33.步骤2：有/无人艇航行至任务海域，艇上人员释放声呐并缓慢释放通信缆，根据海域水深情况选择放缆长度，将声呐释放到合适高度，驾驶员启动试运行拖曳过程一切正常后开始进行探测作业，若为无人艇，人员换乘至母舰，由母舰操作人员开始遥控无人艇进行探测作业；
34.尾部托架上可稳定站立4个人，其中两人负责声呐拖运至尾部，一人负责承重缆绞车，一人负责通信缆绞车，通过搅动承重缆绞车逐步释放承重缆，声呐开始缓慢释放，与此同时信号缆与承重缆同步缓慢下放，每隔2米，将信号缆与承重缆固定，防止航行过程中出现缠绕。
35.将防护钢板网下放，同时将钢板网的支撑杆与尾托架相连做支撑，防止航行过程中，钢板网受水流影响晃动。
36.声呐释放到合适高度后，承重缆绞车和通信缆绞车设计有定位销，防止在拖曳航行过程中，缆车受力，损坏设备。
37.考虑在有/无人艇拖曳航行过程中，尾部受力较大，尾部整体托架向艇的甲板斜拉一个受力支撑杆，加固收放装置的整体强度。
38.考虑在有/无人艇拖曳航行过程中，轮旋桨转动及托架受力引起的较强震动，所有的固定螺丝均采用锁紧螺丝。
39.步骤3，完成探测作业后，艇上人员就位后，开始收回侧扫声呐，收至托架下方，人员可伸手抬至托架，沿尼龙双锥形滑轮所形成的滑轨移动至设定位置后，通过两套棘轮捆绑器，将绑带绕过声呐，完成加固；
40.尾部托架设计有快速挂扣，受海浪影响，当艇处于停车状态下，艇随波摇晃严重，声呐摆放到滑轨后，需快速牵引住声呐，防止声呐滑落。
41.尾部托架设计有若干个尼龙双锥形滑轮所形成的滑轨，该滑轮采用尼龙材质防止剐蹭设备，同时锥形结构起到固定声呐的作用，防止声呐在滑轨上左右晃动；
42.因声呐重量不小于50kg，另有承重缆和信号缆的重量，承重缆绞车受力较大，故对承重缆进行卸力设计，通过三级变速齿轮，一人可轻松搅动绞车实现声呐的回收。
43.声呐从尾部托架下方抬至托架过程中，声呐前部易磕碰尾部托架，故在尾部托架上设计凹槽，通过缆绳受力，人员可轻松将声呐抬至滑轨上。
44.步骤4，声呐加固完成后，人员收回防护钢板网，并通过尾部托架上的锁扣将钢板网固定，完成整个收回作业，艇伴随母舰或独自返回码头，完成整个探测流程。
45.尽管为说明目的公开的本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

技术特征：
1.一种基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，其特征在于：包括尾部托架、支架(2)、滑动轨道(4)、承重缆绞车(1)、万向导缆机构及通信缆绞车(3)，所述尾部托架(7)水平固定安装于无人艇尾部，尾部托架(7)与无人艇尾部通过上方的支架(2)进行支撑固定，在尾部托架(7)上表面水平安装滑动轨道(4)，在支架(2)位于无人艇尾部上方的一侧安装承重缆绞车(1)，在支架(2)位于尾部托架(7)的一侧安装万向导缆机构(6)，该承重缆绞车(1)的承重缆经过万向导缆机构(6)后连接至侧扫声呐(5)的固定夹具；在无人艇尾部安装通信缆绞车(3)，该通信缆绞车(3)的通信缆与侧扫声呐(5)的通信航插连接。2.根据权利要求1所述的基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，其特征在于：在所述尾部托架(7)下部安装一防护钢板网(12)，该防护钢板网(12)的上端与尾部托架(7)铰装连接，防护钢板网(12)与尾部托架(7)之间安装一对支撑杆(9)，该支撑杆(9)上端与尾部托架(7)采用锁销连接安装，支撑杆(9)下端铰装于一固定套(10)，该固定套(10)固定安装于防护钢板网(12)的立柱(11)上，防护钢板网(12)放下与尾部托架(7)垂直时支撑杆(9)斜撑于防护钢板网(12)与尾部托架(7)之间，防护钢板网(12)收起与尾部托架(7)水平时，打开所述锁销，支撑杆(9)向上收起。3.根据权利要求1所述的基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，其特征在于：所述滑动轨道(4)由前后布置的若干个尼龙双锥形滑轮构成，形成支撑侧扫声呐(5)的轨道。4.根据权利要求3所述的基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，其特征在于：在所述尾部托架(7)上设置两组棘轮捆绑器(15)，该两组棘轮捆绑器(15)位于所述尼龙双锥形滑轮之间。5.根据权利要求1所述的基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，其特征在于：所述尾部托架(7)上制有便于供侧扫声呐(5)经过的开槽(8)，该开槽(8)对应于所述万向导缆机构(6)下方。

技术总结
本实用新型涉及一种基于无人艇的侧扫声呐人工收放装置，其包括尾部托架、支架、滑动轨道、承重缆绞车、万向导缆机构及通信缆绞车，所述尾部托架水平固定安装于无人艇尾部，尾部托架与无人艇尾部通过上方的支架进行支撑固定，在尾部托架上表面水平安装滑动轨道，在支架位于无人艇尾部上方的一侧安装承重缆绞车，在支架位于尾部托架的一侧安装万向导缆机构，该承重缆绞车的承重缆经过万向导缆机构后连接至侧扫声呐固定夹具；在无人艇尾部安装通信缆绞车，该通信缆绞车的通信缆与侧扫声呐的通信航插连接。本实用新型可兼顾有人及无人艇，适用于螺旋桨推进和喷水推进的有/无人艇，支持重量不小于50Kg、长度不短于1800mm的水下拖曳侧扫声呐的使用。扫声呐的使用。扫声呐的使用。


技术研发人员：刘乃道 刘帅 李玉丛 张凯丽 张文杰 赵宇旻 杨晓昆
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所
技术研发日：2023.01.10
技术公布日：2023/6/20