用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构的制作方法

1.本发明属于拖曳阵布放及提高拖曳阵性能的结构设计领域，尤其涉及一种用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构。
技术背景
2.现代安静型潜艇噪声越来越低，噪声频率也越来越低，给探潜工作提出了更大的挑战。进一步增大拖曳阵孔径已经是必然的趋势。要在有限的收容空间内安放更大孔径的拖曳阵列，必然要求拖曳阵向细线阵方向发展。因此各类细线型水听器拖曳阵是当前研究的重点。
3.水听器拖曳阵在布放的过程中，由于阵型线径较细，入水后可能不能产生足够大的流阻拉动后续的拖曳阵，从而影响整个布放的速度。在拖曳阵完全入水后，由于拖曳阵不稳定的尾流会导致尾部出现摆动的情况，在拖曳过程中产生拖曳振动噪声。这种大尺度范围的流噪声是影响水听器拖曳阵水下探测性能的主要原因之一，必须加以抑制。
4.本发明所述的用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构，结构简单；适用范围广；连接和拆卸方便；可扩展性强，可以根据需要连接不同数量的稳定伞；通过调整绑定的浮力材料的数量灵活调整浮力；同时大大增加了拖曳阵的流阻，减弱了尾部的摆动幅度。为各种拖曳阵的布放和水下探测性能提升提供了一个可行的解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构。
6.本发明的目的通过如下的技术方案来实现：一种用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构，包括稳定伞头部和稳定伞面，所述稳定伞头部和稳定伞面之间设置有若干个稳定伞骨架；所述稳定伞面的内侧壁上设置有尾端连接骨架；所述尾端连接骨架和稳定伞头部之间通过加强连杆连接；所述稳定伞头部和尾端连接骨架上分别设置有第一吊环螺栓和第二吊环螺栓；所述第一吊环螺栓和第二吊环螺栓上分别连接有第一凯夫拉连接绳和第二凯夫拉连接绳。
7.进一步地，若干个稳定伞结构串联连接。
8.进一步地，所述第一凯夫拉连接绳和第二凯夫拉连接绳上设置有浮力材料。
9.进一步地，所述若干个稳定伞骨架等角度均匀分布。
10.进一步地，所述稳定伞头部和第一吊环螺栓之间通过螺纹连接，并使用弹簧垫片或螺纹密封胶防松。
11.进一步地，所述尾端连接骨架和第二吊环螺栓之间通过螺纹连接，并使用弹簧垫片或螺纹密封胶防松。
12.进一步地，所述稳定伞头部、稳定伞骨架、稳定伞面、加强连杆、尾端连接骨架均为金属制件。
13.进一步地，所述尾端连接骨架为扇叶状。
14.进一步地，所述稳定伞面为环形状。
15.本发明的有益效果如下：本发明所设计的水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构设计简单；适用范围广；连接和拆卸方便；可扩展性强，可以根据需要连接不同数量的稳定伞；通过调整绑定的浮力材料的数量灵活调整浮力；同时大大增加了拖曳阵的流阻，减弱了尾部的摆动幅度。为各种拖曳阵的布放和水下探测性能提升提供了一个可行的解决方案。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
17.图1为本发明的结构组成及配合关系示意图；
18.图2为稳定伞结构的分解图；其中,(a)为稳定伞头部的结构详图；(b)为稳定伞骨架的结构详图；(c)为稳定伞面的结构详图；(d)为加强连杆的结构详图；(e)为尾端连接骨架的结构详图；
19.图3为本发明串联多个稳定伞的实施方式；
20.图4为本发明加挂浮力材料的实施方式；
21.其中：1-稳定伞头部，2-稳定伞骨架，3-稳定伞面，4-加强连杆，5-尾端连接骨架，6-第一吊环螺栓，7-第一凯夫拉连接绳，8-第二吊环螺栓,9-第二凯夫拉连接绳。
具体实施方式
22.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
23.在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
24.应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
25.下面结合附图，对本发明进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
26.如图1-4所示，本发明的一种用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞
结构，包括稳定伞头部1和稳定伞面3，所述稳定伞头部1和稳定伞面3之间设置有若干个稳定伞骨架2；所述稳定伞面3的内侧壁上设置有尾端连接骨架5；所述尾端连接骨架5和稳定伞头部1之间通过加强连杆4连接；所述稳定伞头部1和尾端连接骨架5上分别设置有第一吊环螺栓6和第二吊环螺栓8；所述第一吊环螺栓6和第二吊环螺栓8上分别连接有第一凯夫拉连接绳7和第二凯夫拉连接绳9。
27.其中，稳定伞的长度和最大直径可以根据需要的阻力大小和布放时的便利性，进行调整。若干个稳定伞结构可以通过凯夫拉连接绳串联连接，防止单个稳定伞提供的阻力不足，即串联多个稳定伞结构可以提供更大的阻力；且可根据不同场景的需要，灵活串联不同数量的稳定伞结构。
28.所述第一凯夫拉连接绳7和第二凯夫拉连接绳9上绑定有浮力材料，增加浮力。
29.所述稳定伞头部1和稳定伞面3之间通过若干个稳定伞骨架2连接，这样的结构形式可以让水流稳定通过，保证稳定伞在水下不会因为水流的不稳定冲击而发生颤动的情况；且若干个稳定伞骨架2等角度均匀分布；并且稳定伞骨架2的数量可根据实际应用场景进行调整。
30.所述稳定伞面3为环形状；稳定伞面3可以通过多段曲面结构焊接形成环形的稳定伞面3，也可以一体化形成环形的稳定伞面3；稳定伞面3是主要的增加阻力的结构，且稳定伞面3的环形面积可根据实际情况调整。
31.所述加强连杆4用于连接尾端连接骨架5和稳定伞头部1，为串联后续的稳定伞结构提供承拉能力。
32.所述尾端连接骨架5既能增强整个稳定伞的刚度，又提供了串联后续稳定伞的连接位置；且尾端连接骨架5为扇叶状。
33.所述稳定伞头部1和第一吊环螺栓6之间通过螺纹连接，并使用弹簧垫片或螺纹密封胶防松。
34.所述尾端连接骨架5和第二吊环螺栓8之间通过螺纹连接，并使用弹簧垫片或螺纹密封胶防松。
35.所述稳定伞头部1、稳定伞骨架2、稳定伞面3、加强连杆4和尾端连接骨架5均为金属制件，可以通过焊接连接固定。
36.在图2中分别示出了本发明中稳定伞结构各组成部分的分解图。
37.在图3中示出了本发明中多个稳定伞结构串联的实施方式：多个稳定伞结构之间，通过凯夫拉连接绳连接。凯夫拉连接绳的两端分别固定在吊环螺栓6与吊环螺栓8上，从而完成多个稳定伞结构的串联。
38.在图4中示出了本发明中浮力材料的安装方式。在实际安装中，根据需要的浮力大小，选择合适数量的浮力材料，穿过凯夫拉连接绳并固定，从而提供稳定伞结构所需要的浮力。
39.本发明的一个具体实施案例是应用于均匀缆拖曳线列阵的尾部。在布放时，先将本发明涉及的稳定伞结构抛入水中，由于拖曳船向前行驶，稳定伞结构入水后会产生拉力，进而带动拖曳阵其余部分入水。在完成布放流程，开始进入稳定拖曳时，拖曳阵和稳定伞位于水面以下一定深度。拖曳速度一定时，稳定伞会产生恒定的拉力，向后拉住拖曳阵尾部，从而减少拖曳阵“甩鞭”现象的产生，使得整个拖曳阵在使用过程中阵形更接近直线，产生
的流噪声也会减少。
40.综上所述，本发明提供的稳定伞结构，通过稳定伞头部1，稳定伞骨架2，稳定伞面3，加强连杆4，尾端连接骨架5组成的稳定伞结构，提供水听器拖曳阵布放时需要的拉力，增大了拖曳阵在水下工作时的流阻，增加了阵型稳定性。从而达到优化阵型，减小大尺度范围内的拖曳振动导致的流噪声的目的。同时可根据不同场景的需要，灵活串联不同数量的稳定伞结构，提供不同大小的阻力。并可以在第一凯夫拉绳7和第二凯夫拉绳9上绑定浮力材料，为稳定伞结构提供浮力。本稳定伞结构简单，性能可靠，便于安装，可扩展性强，对于提高水听器拖曳阵的布放效率、正常工作时的流阻和阵型稳定性而言，是非常优异的选择。
41.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
42.以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。
43.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
44.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。

技术特征：
1.一种用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构，其特征在于，包括稳定伞头部(1)和稳定伞面(3)，所述稳定伞头部(1)和稳定伞面(3)之间设置有若干个稳定伞骨架(2)；所述稳定伞面(3)的内侧壁上设置有尾端连接骨架(5)；所述尾端连接骨架(5)和稳定伞头部(1)之间通过加强连杆(4)连接；所述稳定伞头部(1)和尾端连接骨架(5)上分别设置有第一吊环螺栓(6)和第二吊环螺栓(8)；所述第一吊环螺栓(6)和第二吊环螺栓(8)上分别连接有第一凯夫拉连接绳(7)和第二凯夫拉连接绳(9)。2.根据权利要求1所述的一种用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构，其特征在于，若干个稳定伞结构串联连接。3.根据权利要求1所述的一种用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构，其特征在于，所述第一凯夫拉连接绳(7)和第二凯夫拉连接绳(9)上设置有浮力材料。4.根据权利要求1所述的一种用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构，其特征在于，所述若干个稳定伞骨架(2)等角度均匀分布。5.根据权利要求1所述的一种用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构，其特征在于，所述稳定伞头部(1)和第一吊环螺栓(6)之间通过螺纹连接，并使用弹簧垫片或螺纹密封胶防松。6.根据权利要求1所述的一种用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构，其特征在于，所述尾端连接骨架(5)和第二吊环螺栓(8)之间通过螺纹连接，并使用弹簧垫片或螺纹密封胶防松。7.根据权利要求1所述的一种用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构，其特征在于，所述稳定伞头部(1)、稳定伞骨架(2)、稳定伞面(3)、加强连杆(4)、尾端连接骨架(5)均为金属制件。8.根据权利要求1所述的一种用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构，其特征在于，所述尾端连接骨架(5)为扇叶状。9.根据权利要求1所述的一种用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构，其特征在于，所述稳定伞面(3)为环形状。

技术总结
本发明公开了一种用于水听器拖曳阵增加水下阻力及稳定性的稳定伞结构，包括稳定伞头部和稳定伞面，稳定伞头部和稳定伞面之间设置有若干个稳定伞骨架；稳定伞面的内侧壁上设置有尾端连接骨架；尾端连接骨架和稳定伞头部之间通过加强连杆连接；稳定伞头部和尾端连接骨架上分别设置有第一吊环螺栓和第二吊环螺栓；第一吊环螺栓和第二吊环螺栓上分别连接有第一凯夫拉连接绳和第二凯夫拉连接绳。本发明的稳定性的稳定伞结构设计简单；适用范围广；连接和拆卸方便；可扩展性强，可以根据需要串联不同数量的稳定伞；通过调整绑定的浮力材料的数量灵活调整浮力；同时大大增加了拖曳阵的流阻，减弱了尾部的摆动幅度。减弱了尾部的摆动幅度。减弱了尾部的摆动幅度。


技术研发人员：缪树晨 黄斯超 曹嘉彬 邵佳浩 王新林 徐朝阳
受保护的技术使用者：之江实验室
技术研发日：2023.01.11
技术公布日：2023/5/30