一种水下航行器布放载荷舱门开启机构

1.本发明涉及水下航行器载荷布放技术领域，尤其涉及一种水下航行器布放载荷舱门开启机构。


背景技术：

2.随着现代社会经济的发展，水下无人航行器(unmanned undersea vehicle,uuv)在民用、军用、商用领域得到了广泛的应用，而水下自主式航行器(autonomous underwater vehicle,auv)由于其自主性、隐蔽性、环境适应性、可部署性和高效费比等优点，在海底勘探、水下救援、海底打捞、海洋科学等民用领域以及水下执行潜艇战和反潜战、反水雷战、海洋侦察和监视、情报搜集、信息通信、目标攻击等军用领域得到了广泛的发展。
3.通常，大部分水下航行器需要携带工作负载(如勘探设备、侦察设备或用于作战的武器等)完成目标海域的水下载荷布放任务，如何实现高效的载荷布放就成为了保障水下航行器的关键性技术之一。
4.目前载荷布放采用的方案分为两种：推冲分离方式以及重力解脱分离方式。这两种方法均是将载荷舱装在水下无人航行器的前端，仅能搭载一枚载荷舱且形状需要与水下无人航行器配合。而将载荷布置在auv内部的布置方案可以实现水下无人航行器一次携带多个载荷，投放效率大大提高。对于载荷位于auv内部的弹射方案，在载荷弹射之前首先需要将舱门打开。
5.因此，本领域的技术人员致力于开发一种水下航行器布放载荷舱门开启机构，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是解决现有水下航行器载荷布放技术成本昂贵、效率低的问题，实现水下低成本、高效率的载荷布放。
7.为实现以上目的，本发明提供了一种水下航行器布放载荷舱门开启机构，其特征在于，包括航行器主体、中心旋转轴、开锁杆、锁柱、弹力板、舱门盖、舱门锁、舱门锁扣；所述中心旋转轴固定安装在所述航行器主体上；所述开锁杆套装在所述中心旋转轴上并随所述中心旋转轴转动；所述锁柱固定在所述航行器主体上并与所述舱门锁扣相配合；所述弹力板固定在所述航行器主体上并对所述舱门盖产生弹性作用力；所述舱门锁穿过所述舱门锁扣与所述舱门盖固定连接；所述舱门锁扣沿所述舱门盖半径方向的相对运动通过所述舱门锁予以固定，所述舱门锁扣绕所述中心旋转轴转动方向的运动则不受限制；所述舱门锁扣的一端与所述开锁杆的一端相连接，所述舱门锁扣随所述开锁杆顺时针转动到解锁位时，实现动态解锁。
8.进一步地，所述中心旋转轴的一端为圆柱形并与所述开锁杆相配合，所述中心旋转轴的另一端固定安装在所述航行器主体上。
9.进一步地，所述开锁杆的一端为圆环状并设有开口，所述开口设有向外的凸起，所
述凸起上设有圆孔，使用螺栓穿过所述圆孔将所述开锁杆套装紧固在所述中心旋转轴上。
10.进一步地，所述开锁杆的另一端设有凹坑，所述舱门锁扣的一端设有凸台，所述凹坑与所述凸台相互配合形成榫卯结构连接。
11.进一步地，所述开锁杆的中间部分设为l形。
12.进一步地，所述舱门锁扣上设有槽形通孔，所述槽形通孔与所述舱门锁相配合。
13.进一步地，所述舱门锁整体呈u形，所述舱门锁穿过所述槽形通孔与所述舱门盖固定连接，使所述舱门锁扣只能沿所述槽形通孔滑动。
14.进一步地，所述舱门锁扣上设有带缺口的中空圆槽，所述中空圆槽与所述锁柱相配合。
15.进一步地，所述锁柱整体呈圆柱形，所述锁柱固定在所述航行器主体上并与所述中空圆槽相配合，所述锁柱沿所述中空圆槽滑动，当滑动到所述中空圆槽的缺口位置时，在所述弹力板的弹性力作用下，所述舱门盖与所述航行器主体脱离，实现动态解锁。
16.进一步地，还包括小插板，所述小插板固定在所述航行器主体上，所述舱门盖的末端插入所述小插板之中，与所述舱门锁相配合使得所述舱门盖固定在所述航行器主体上。
17.与传统方法和装置相比，本发明具备以下有益效果：
18.本发明通过对水下无人航行器舱门自动打开的技术设计，实现了将载荷布置在无人航行器内部的布置方案，可以实现水下无人航行器一次携带多个载荷，投放效率大大提高。
19.以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
20.图1为本发明一个较佳实施例的水下航行器布放载荷舱门开启机构整体示意图；
21.图2为本发明一个较佳实施例的弹力板弹出舱门后整体示意图；
22.图3为本发明一个较佳实施例的舱门开启机构弹射机关未触发示意图；
23.图4为本发明一个较佳实施例的舱门开启机构弹射机关触发示意图；
24.图5为本发明一个较佳实施例的舱门盖与舱门锁扣连接示意图；
25.图6为本发明一个较佳实施例的舱门锁扣与开锁杆榫卯连接示意图；
26.图7为本发明一个较佳实施例的开锁杆凹进部分示意图；
27.图8为本发明一个较佳实施例的舱门盖固定小插板示意图。
28.其中，1-auv无人航行器，10-航行器主体，11-中心旋转轴，12-开锁杆，13-锁柱，14-弹力板，15-小插板，2-舱门，20-舱门盖，21-舱门锁，22-舱门锁扣。
具体实施方式
29.以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
30.在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定
每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中部”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.如图1、图2和图3所示，本实施例的结构部署由两部分组成，包括auv无人航行器1，舱门2。所述的auv无人航行器1由航行器主体10、中心旋转轴11、开锁杆12、锁柱13、弹力板14、舱门盖固定插板15组成。所述的舱门2由舱门盖20、舱门锁21、舱门锁扣22组成。
35.所述的开锁杆12套在中心旋转轴11上，随中心旋转轴11顺时针转动。所述的舱门锁21固定在舱门盖20上，舱门锁扣22沿舱门盖20半径方向的相对运行由舱门锁21固定，而舱门锁扣22绕中心旋转轴11方向的转动运动则没有受到限制。如图6和图7所示，舱门锁扣22与开锁杆12为榫卯结构连接，舱门锁扣22凸出的一端嵌入开锁杆12凹进的一端，因此舱门锁扣22可以借此结构随固定在中心旋转轴11的开锁杆12顺时针转动，实现动态解锁。如图8所示，舱门2除了通过舱门开启机构与auv无人航行器1固定连接以外，无人航行器1对应舱门2末端的位置装有固定舱门盖的小插板15，总共有五块凸出的小插板15，通过将舱门盖20的末端插入小插板15之中，配合舱门开启机构的锁定作用，可以实现首端和末端同时将舱门2固定在无人航行器1的功能。
36.动态解锁实现的具体过程：如图5所示，舱门锁扣22上有两个带有缺口的中空圆槽，内有锁柱13。如图3所示，在锁死状态下，虽然存在于auv无人航行器1与舱门盖20之间的弹力板14一直对舱门盖20施加向外发射的弹力，但由于锁柱13的限制，舱门2的舱门锁扣22仅可绕中心转轴11转动。整个解锁过程开始后，首先由中心转轴11带动开锁杆12转动，开锁杆12因此带动舱门锁扣22转动。如图4所示，当转动到一定角度时，舱门锁扣22的中空圆槽的缺口处转至锁柱13，锁柱13此时失去了限制舱门2的功能，由于弹力板14对舱门盖20的弹性力作用，舱门锁扣22被舱门盖20带动着从锁杆13脱离，此时即可实现由舱门盖20、舱门锁21和舱门锁扣22组成的舱门2与auv无人航行器1的脱离，舱门开启，载荷布放即可开始。
37.本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，包括但不限于名称的改变、零件的型号和尺寸改变、机构安装位置或安装角度调整、整体或局部的放大或缩小、零件相对位置的调整，都包含在本发明的保护范围之内。
38.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无
需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种水下航行器布放载荷舱门开启机构，其特征在于，包括航行器主体、中心旋转轴、开锁杆、锁柱、弹力板、舱门盖、舱门锁、舱门锁扣；所述中心旋转轴固定安装在所述航行器主体上；所述开锁杆套装在所述中心旋转轴上并随所述中心旋转轴转动；所述锁柱固定在所述航行器主体上并与所述舱门锁扣相配合；所述弹力板固定在所述航行器主体上并对所述舱门盖产生弹性作用力；所述舱门锁穿过所述舱门锁扣与所述舱门盖固定连接；所述舱门锁扣沿所述舱门盖半径方向的相对运动通过所述舱门锁予以固定，所述舱门锁扣绕所述中心旋转轴转动方向的运动则不受限制；所述舱门锁扣的一端与所述开锁杆的一端相连接，所述舱门锁扣随所述开锁杆顺时针转动到解锁位时，实现动态解锁。2.如权利要求1所述的水下航行器布放载荷舱门开启机构，其特征在于，所述中心旋转轴的一端为圆柱形并与所述开锁杆相配合，所述中心旋转轴的另一端固定安装在所述航行器主体上。3.如权利要求2所述的水下航行器布放载荷舱门开启机构，其特征在于，所述开锁杆的一端为圆环状并设有开口，所述开口设有向外的凸起，所述凸起上设有圆孔，使用螺栓穿过所述圆孔将所述开锁杆套装紧固在所述中心旋转轴上。4.如权利要求3所述的水下航行器布放载荷舱门开启机构，其特征在于，所述开锁杆的另一端设有凹坑，所述舱门锁扣的一端设有凸台，所述凹坑与所述凸台相互配合形成榫卯结构连接。5.如权利要求4所述的水下航行器布放载荷舱门开启机构，其特征在于，所述开锁杆的中间部分设为l形。6.如权利要求1所述的水下航行器布放载荷舱门开启机构，其特征在于，所述舱门锁扣上设有槽形通孔，所述槽形通孔与所述舱门锁相配合。7.如权利要求6所述的水下航行器布放载荷舱门开启机构，其特征在于，所述舱门锁整体呈u形，所述舱门锁穿过所述槽形通孔与所述舱门盖固定连接，使所述舱门锁扣只能沿所述槽形通孔滑动。8.如权利要求1所述的水下航行器布放载荷舱门开启机构，其特征在于，所述舱门锁扣上设有带缺口的中空圆槽，所述中空圆槽与所述锁柱相配合。9.如权利要求8所述的水下航行器布放载荷舱门开启机构，其特征在于，所述锁柱整体呈圆柱形，所述锁柱固定在所述航行器主体上并与所述中空圆槽相配合，所述锁柱沿所述中空圆槽滑动，当滑动到所述中空圆槽的缺口位置时，在所述弹力板的弹性力作用下，所述舱门盖与所述航行器主体脱离，实现动态解锁。10.如权利要求1所述的水下航行器布放载荷舱门开启机构，其特征在于，还包括小插板，所述小插板固定在所述航行器主体上，所述舱门盖的末端插入所述小插板之中，与所述舱门锁相配合使得所述舱门盖固定在所述航行器主体上。

技术总结
本发明公开了一种水下航行器布放载荷舱门开启机构，包括航行器主体、中心旋转轴、开锁杆、锁柱、弹力板、舱门盖、舱门锁、舱门锁扣；中心旋转轴固定安装在所述航行器主体上；开锁杆套装在所述中心旋转轴上并随所述中心旋转轴转动；锁柱固定在所述航行器主体上并与所述舱门锁扣相配合；弹力板固定在所述航行器主体上并对所述舱门盖产生弹性作用力；舱门锁穿过所述舱门锁扣与所述舱门盖固定连接；舱门锁扣沿所述舱门盖半径方向的相对运动通过所述舱门锁予以固定；舱门锁扣的一端与所述开锁杆的一端相连接，舱门锁扣随所述开锁杆顺时针转动到解锁位时，实现动态解锁。通过对水下无人航行器舱门自动打开的技术设计，提高了载荷投放的效率。效率。效率。


技术研发人员：温斌荣 王一 唐一皓 田新亮 王鹏 李欣
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/6/14