一种海洋设备用空投装置的制作方法

1.本发明涉及水下观测与探测装备技术领域，具体涉及一种海洋设备用空投装置。


背景技术：

2.海洋设备是一种利用自身重力与浮力进行交替变换，实现周期性的上浮下沉运动的水下机器人。由于其成本低，且能够长时间地对海洋进行观测而受到广泛关注。
3.目前海洋设备多使用船基布放方式。海洋设备需要跟随船只到达指定海域后，经过人工进行投放，人力物力消耗较大，布放周期长，并且在碰到恶劣天气导致的复杂海况以及一些敏感海区时，布放工作难以进行。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种海洋设备用空投装置。
5.本发明所采用的技术方案是：
6.一种海洋设备用空投装置，包括降落伞、用于装载于海洋设备顶端的装载桶以及用于装载于海洋设备底端的释放罩；所述降落伞装载在所述装载桶内、且在空投后弹出，所述装载桶与所述释放罩连接以从两端夹紧海洋设备、且在入水后分离以释放海洋设备。
7.进一步，还包括捆绑带，所述捆绑带连接所述装载桶与所述释放罩以将海洋设备固定于所述装载桶与所述释放罩之间、且在入水后释放海洋设备。
8.进一步，所述装载桶还包括桶盖，所述装载桶上设有供空气进入的进气孔，所述桶盖盖在所述装在桶上、且在所述装载桶进气后打开。
9.进一步，所述装载桶内设有降落伞舱以及供海洋设备的一端装入的保护舱，所述降落伞装载在所述降落伞舱内。
10.进一步，还包括束带，所述释放罩包括杯罩以及安装在所述杯罩上的柱塞，所述束带绕所述杯罩周向设置、并与所述柱塞连接以将所述捆绑带的一端压紧在所述杯罩上，所述柱塞可在外力作用下脱离所述束带以释放所述捆绑带。
11.进一步，所述释放罩还包括扭簧，所述扭簧转动安装在所述杯罩内，其一端抵在所述杯罩内侧，另一端可抵在海洋设备的底端。
12.进一步，所述杯罩的底部外侧设有柱塞孔，所述柱塞包括柱塞本体、挂钩、弹簧和球型件；所述柱塞本体装配在所述柱塞孔内，所述柱塞本体内设有腔体，该腔体沿所述柱塞本体径向设置；所述柱塞孔的侧壁设有第一凹槽，该第一凹槽为球面型结构；所述球型件设置在所述腔体内，其一侧伸出所述腔体、并与所述第一凹槽配合；所述弹簧设置在所述腔体内，其一端抵在所述球型件的另一侧；所述柱塞的内端与所述柱塞孔的底部之间具有一行程距离；所述挂钩固定在柱塞本体上、且与所述束带连接，并可在所述柱塞向所述柱塞孔的底部移动时脱离所述束带。
13.进一步，沿所述杯罩周向设有环状的沟槽，沿所述束带长度方向间隔设有两个凹口；所述束带缠绕在所述沟槽内、且两个所述凹口重叠并钩在所述柱塞的挂钩上，并当所述
挂钩随所述柱塞本体向所述柱塞孔底部移动时脱离所述挂钩。
14.进一步，所述捆绑带的一端固定设有销轴，在所述杯罩的外侧壁设有向内凹进的第四凹槽，该第四凹槽上、且远离所述杯罩底部的一侧设有斜坡，所述捆绑带的一端通过销轴配合在所述第四凹槽内，并可从第四凹槽的斜坡滑出。
15.进一步，还包括重力管，所述重力管内壁光滑，所述重力管的直径大于海洋设备的外径。
16.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
18.图1为本技术实施例所提供的海洋设备用空投装置结构示意图；
19.图2为本技术实施例所提供的装载桶结构示意图；
20.图3为本技术实施例所提供的装载桶剖视图；
21.图4为本技术实施例所提供的释放罩结构示意图；
22.图5为本技术实施例所提供的释放罩的底部外侧结构示意图；
23.图6为本技术实施例所提供的释放罩的底部内侧结构示意图；
24.图7为本技术实施例所提供的释放罩的局部剖视图；
25.图8为本技术实施例所提供的捆绑带安装结构示意图；
26.图9为本技术实施例所提供的束带结构示意图；
27.图10为本技术实施例所提供的释放罩剖视图结构示意图。
28.其中，重力管1、降落伞2、伞绳3、装载桶4、桶盖401、降落伞舱402、保护舱403、捆绑带5、海洋装备6、释放罩7、杯罩701、漏水孔7011、第一通孔7012、第二通孔7013、第二凹槽7014、第五凹槽7015、第四凹槽7016、斜坡7017、沟槽7018、柱塞702、第三凹槽7021、球型件7022、弹簧7023、挂钩7024、柱塞孔7025、销轴703、扭簧704、束带705。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
30.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
31.参见图1～图10，本技术一种海洋设备用空投装置，包括降落伞2、用于装载于海洋设备顶端的装载桶4以及用于装载于海洋设备底端的释放罩7；所述降落伞2装载在所述装载桶4内、且在空投后弹出，所述装载桶4与所述释放罩7连接以从两端夹紧海洋设备、且在入水后分离以释放海洋设备。
32.使用时，将海洋设备的顶端装载在装载桶4内，将海洋设备的底端装载在释放罩7
内，由装载桶4和释放罩7从两端将海洋设备夹紧，保证海洋设备与空投装置连接成一体；降落伞2装载在装载桶4内，将空投装置连同海洋设备一同投下后，降落伞2弹出为海洋设备及空投装置减速；当海洋设备及空投装置入水后，装载桶4与释放罩7分离，海洋设备可分别与装载桶4和释放罩7分离，完成海洋设备的布放。
33.本技术空投装置可与海洋设备配合，将海洋设备从飞机上通过发射器或者重力管1中发射出来进行空投布放，能够实现在恶劣海况以及敏感海域的快速布放。
34.本技术中的海洋设备的外形为圆柱状结构，更有利于空投布放。
35.为了进一步便于海洋设备的空投布放，本申空投装置还包括重力管1，重力管1内壁光滑，重力管1的直径大于海洋设备的外径，海洋设备装载于装载桶4与释放罩7之间后置于重力管1内、且可沿重力管1滑出。
36.装载桶4采用遇水可溶解的纸质材质，可以实现入水后溶解，与海洋设备安全分离，成本低、重量轻，对海洋设备影响小，可降解，无污染。
37.装载桶4为筒体结构，在装载桶4的上端压装有桶盖401，防止降落伞2意外弹出。装载桶4上设有进气孔，当口气从进气孔进入装载桶4内后，空气可将桶盖401顶开，降落伞2从装载桶4的上端弹出，为整个装置减速。
38.装载桶4内部分割为降落伞舱402和保护舱403，分别用于装载降落伞2和海洋设备的上端，对海洋设备露在外的天线和观测模块进行保护。降落伞舱402和保护舱403互不连通，防止降落伞2在储藏和布放过程中失效以及缠绕在天线以及观测模块上。在装载桶4的下沿设有台阶结构，用于卡紧海洋设备的上端，与释放罩7一起通过捆绑带5将海洋设备夹紧。
39.降落伞2的大小与形状都应当根据要求的入水速度提前设计好。降落伞2通过伞绳3与装载桶4连接，二者均装载在降落伞舱402内。当降落伞舱402内进入空气、并将桶盖401顶出后，降落伞2从降落伞舱402内弹出，为整个结构减速。
40.捆绑带5为长条带状结构，所述捆绑带5连接所述装载桶4与所述释放罩7以将海洋设备固定于所述装载桶4与所述释放罩7之间、且在入水后释放海洋设备。
41.为了便于入水后释放捆绑带5，空投装置还包括束带705，释放罩7包括杯罩701以及安装在杯罩701上的柱塞702，束带705绕杯罩701周向设置、并与柱塞702连接以将捆绑带5的一端压紧在杯罩701上，柱塞702可在外力作用下脱离束带705以释放捆绑带5。
42.释放罩7采用一体式释放罩7，相对于分体式释放罩7，其在入水后不会立即与海洋设备分离，可为海洋设备提供额外的水下减速效果，使得海洋设备下潜距离更浅，可在更浅的水域进行空投布放。
43.杯罩701为杯状结构，在杯罩701的底部外侧设有柱塞孔7025，该柱塞孔7025为盲孔。柱塞702的轴向尺寸小于柱塞孔7025的轴向尺寸，使得柱塞702可在柱塞孔7025内移动。
44.柱塞702包括柱塞本体、挂钩7024、弹簧7023和球型件7022，柱塞本体内设有腔体，该腔体沿柱塞本体径向设置，腔体的一端开口，该开口位于柱塞702的侧壁。在柱塞孔7025的侧壁、且对应该开口设有第一凹槽，该第一凹槽为球面型结构。球型件7022设置在腔体内，其一侧由开口伸出，并与第一凹槽配合。弹簧7023设置在腔体内，其一端抵在球型件7022的另一侧，将球型件7022的一侧压紧在第一凹槽内，柱塞702的内端与柱塞孔7025的底部之间具有一行程距离。挂钩7024固定在柱塞本体上，其挂钩7024部伸出杯罩701外。在杯
罩701的侧壁、且沿其轴向方向开设有供挂钩7024移动的缺口。
45.常态下，球型件7022在弹簧7023作用下被压紧在第一凹槽内，此时，柱塞702的内端与柱塞孔7025的底部之间具有一行程距离；当外力作用在柱塞702上，使得球型件7022向腔体内移动而脱离第一凹槽，柱塞702向柱塞孔7025底部移动；当柱塞702向柱塞孔7025的底部移动时，挂钩7024随之沿缺口移动。
46.沿杯罩701周向设有环状的沟槽7018，束带705为弹性材料制成，沿束带705长度方向间隔设有两个凹口，两个凹口可设置在束带705的两端。束带705缠绕在沟槽7018内、且两个凹口重叠并钩在柱塞702的挂钩7024上。当挂钩7024随柱塞702向柱塞孔7025底部移动时，束带705的凹口脱离挂钩7024，束带705可在弹力作用下弹开，释放捆绑带5。
47.在杯罩701的底部外侧设有第二凹槽7014，柱塞702的外端表面设有与第二凹槽7014配合的第三凹槽7021，一横杆安装在第二凹槽7014和第三凹槽7021内，防止人为操作时意外触发柱塞702，且不影响入水时海水冲击下的正常触发。
48.捆绑带5的一端固定设有销轴703，在杯罩701的外侧壁设有向内凹进的第四凹槽7016，该第四凹槽7016上、且远离杯罩701底部的一侧设有斜坡7017，捆绑带5的一端通过销轴703配合在第四凹槽7016内，并可从第四凹槽7016的斜坡7017滑出；捆绑带5的另一端经沟槽7018后栓在装载桶4的侧壁开孔上，其外侧由束带705压紧在沟槽7018内。
49.在杯罩701的底部至少设有一个漏水孔7011，水流可以自由流过，促使释放罩7从海洋设备底部分离，避免释放罩7在入水后依旧吸附在海洋设备底端。本实施例中，漏水孔7011为3个。释放罩7还包括扭簧704，在释放罩7的底部内侧开设有第五凹槽7015、第一通孔7012和第二通孔7013，扭簧704转动安装在第五凹槽7015内，其两端分别插入第一通孔7012和第二通孔7013以与杯罩701连接，扭簧704中部的回弹部可抵在海洋设备的底端。
50.安装时，海洋设备的底端紧贴在杯罩701内部，将扭簧704按压在杯罩701底部内侧的第五凹槽7015内，使扭簧704具有一定的弹性势能；采用该结构，在入水前，扭簧704可以拉紧捆绑带5，使空投装置将海洋设备的两端夹得更加紧固。
51.当释放罩7与海洋设备入水后，捆绑带5脱离释放罩7后解除对其的束缚；由于释放罩7位于海洋设备的底端，因此释放罩7仍然会随海洋设备下潜一定距离，在此过程中，水不断从漏水孔7011流入释放罩7内，当释放罩7的重力以及扭簧704的弹力之和大于水的阻力时，释放罩7在扭簧704作用下从海洋设备的底端弹开，实现与海洋设备的分离，二者分离时，释放罩7不经过海洋设备，不会对海洋设备表面产生划伤，并且释放罩7与海洋设备没有任何固连结构，入水后与海洋设备分离更简单安全可靠。
52.本技术空投方法如下：
53.s1、将海洋设备的两端分别装载于对应的装载桶4与释放罩7内，束带705绕释放罩7周向设置、并勾在柱塞702的挂钩7024上，捆绑带5的一端与装载桶4连接，另一端配合在释放罩7上、并由束带705压紧，将海洋设备夹紧在装载桶4与释放罩7之间；再一起装入重力管1内。
54.s2、由飞机装载于指定海域后，装载桶4与释放罩7夹紧海洋设备由重力管1中滑落。
55.s3、空气由进气孔进入装载桶4内，将桶盖401顶开，降落伞2由装载桶4内弹出减速。
56.s4、当海洋设备、装载桶4与释放罩7入水后，柱塞702在海水冲击下向柱塞孔7025底部移动，束带705脱离挂钩7024并释放捆绑带5，装载桶4从海洋设备的顶部脱离。
57.s5、海水进入释放罩7内，并当扭簧704的弹力与释放罩7的重力总和超过海水的阻力时，释放罩7在扭簧704作用下弹离海洋设备，完成海洋设备的空投布放。
58.本技术空投装置在准备投放阶段，降落伞2装在装载桶4的降落伞舱402内，伞绳3和捆绑带5绑在装载桶4侧面开孔上。装载桶4下沿的台阶结构卡在海洋设备的顶部位置，并和底部的一体式释放罩7一起通过捆绑带5将海洋设备夹紧。海洋设备和空投装置均为规则的圆柱体，可以装到飞机上的发射器或者重力管1中。
59.此时一体式释放罩7处于未触发状态，球型件7022和弹簧7023将柱塞702压紧在释放罩7的柱塞孔7025内，使柱塞702不会在柱塞孔7025内上下移动。释放罩7套在海洋设备的底端盖上，释放罩7内的扭簧704被压紧在释放罩7底部内侧的第五凹槽7015内。束带705缠绕在沟槽7018内、并通过凹口钩在柱塞702的挂钩7024上，并将捆绑带5压紧；由于扭簧704被压紧后存在一定的弹性势能，因此，捆绑带5能够将装载桶4和释放罩7拉紧在海洋设备的两端，保证在空投过程中海洋设备与空投装置不会分离。
60.将海洋设备与空投装置装入飞机的发射器或者重力管1中即可布放。在空投布放时，当飞机飞行到指定海域后，海洋设备通过重力管1滑离飞机。空气从装载桶4的侧面的进气孔进入装载桶4内部后，桶盖401与装载桶4分离，降落伞2弹出，为整个结构减速。
61.在海洋设备入水的过程中，其底端的一体式释放罩7最先接触海水。由于海水的冲击作用，柱塞702摆脱球球型件7022和弹簧7023的压紧力，沿着释放罩7的柱塞孔7025与挂钩7024一同移动，挂钩7024从束带705两端的凹口内移出，由于束带705为弹性材料构成，因此从杯罩701的沟槽7018内弹出分离，原本被束带705压在杯罩701沟槽7018内的捆绑带5与杯罩701分离，从而使得一体式释放罩7与海洋设备分离，但会与海洋设备一同下潜一定的距离，当扭簧704的弹力与一体式释放罩7的重力总和超过水的阻力时，一体式释放罩7才会在扭簧704的作用下弹离海洋设备。由于一体式释放罩7是向下推离海洋设备，不经过海洋设备，因此不会产生划伤壳体的风险；且本技术空投装置在入水后仍会跟随海洋设备一定的距离，因此减速效果更好，海洋设备的下潜距离更浅。
62.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
63.本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、系统和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
64.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、系统、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、系统、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
65.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。