利用浮力展开的水听器接收阵的制作方法

本发明属于水声探测，具体涉及一种利用浮力展开的水听器接收阵。

背景技术：

1、吊放声呐是一种用吊放电缆将水听器阵列垂直吊放入水中探测目标的声呐，主要装备在水面舰艇或直升机上执行搜潜或探雷的任务，相比浮标声呐，具有探测性能优、布放深度可调，可重复使用的优点。

2、吊放声呐拓展式接收阵的孔径(即水听器阵列的空间外尺寸)越大其声源定位性能越好，而布放平台尤其是直升机平台的容积有限，接收阵的外尺寸受限。为了解决吊放声呐拓展式接收阵孔径与布放平台容积之间的矛盾，国外率先开发出了应用于吊放声呐的拓展式接收阵。布放前，水听器阵列处于收拢状态；布放入水后，拓展机构将水听器棒向外展开成指定阵形，实现对声呐孔径的拓展。现有较典型的带拓展式接收阵的吊放声呐是国外的helras和an/aqs-22直升机吊放声呐，其拓展接收阵均采用液压驱动支撑杆的方式将水听器阵列展开，液压回路多、结构复杂，体积较大，不利于快速布放和回收。

技术实现思路

1、本申请的发明目的在于克服现有的拓展接收阵为液压驱动支撑杆的缺点，而提供一种利用浮力展开的水听器接收阵。

2、为了完成本申请的发明目的，本申请采用以下技术方案：

3、本发明的一种利用浮力展开的水听器接收阵，它包括：吊放电缆、上固定法兰、穿线管、导向支撑柱、浮体、下固定法兰、水密电子舱、拓展臂、牵引带、限位块、销轴、牵引滚轮(、复位转轴、水听器棒支座、水听器棒和柔性抗拉电缆，其中：所述浮体在上固定法兰和下固定法兰之间，水密电子舱固定在下固定法兰下端，穿线管的一端固定在下固定法兰上端的中心，另一端穿过浮体和上固定法兰的中心，所述吊放电缆穿过穿线管，其一端通过水密接插件与水密电子舱相连，若干个导向支撑柱分别均匀地布置在浮体的圆周上，其两端分别穿过浮体并固定在上固定法兰和下固定法兰上，浮体沿着导向支撑柱和穿线管在上固定法兰和下固定法兰之间移动；若干个拓展臂一端分别均匀沿着下固定法兰圆周与下固定法兰铰接，另一端分别通过装在其上的复位转轴与水听器棒支座铰接，若干根水听器棒穿过水听器棒支座并固定在上述水听器棒支座上，牵引滚轮装在拓展臂的滑道上并沿着滑道的长度方向滑动，销轴铰接地装在牵引滚轮上，在上述每个滑道上固定有两块限位块，若干根牵引带的一端分别均匀地固定在浮体下端的圆周上，另一端分别固定在上述销轴上，若干根柔性抗拉电缆的一端分别均匀地布置在水密电子舱下端的圆周上，它们通过水密接插件与水密电子舱相连，另一端与水听器棒下端相连。

4、本发明的一种利用浮力展开的水听器接收阵，其中：所述拓展臂、牵引带、限位块、销轴、牵引滚轮、复位转轴、水听器棒支座、水听器棒和柔性抗拉电缆的个数相同，它们分别为8-16个。

5、本发明的一种利用浮力展开的水听器接收阵，其中：所述两块限位块通过紧定螺钉固定于拓展臂的滑槽内，它们分别位于复位转轴附近和拓展臂中央的滑槽内，对牵引滚轮进行限位。

6、本发明的一种利用浮力展开的水听器接收阵，其中：所述导向支撑柱为4-10个。

7、本发明的一种利用浮力展开的水听器接收阵，其中：所述牵引滚轮(带有两个滚轮，上述两个滚轮均置于拓展臂滑槽上，所述滑槽的横截面为t型滑槽，销轴的下部两端分别穿过上述两个滚轮，牵引带另一端分别固定在上述销轴的上部。

8、本发明的一种利用浮力展开的水听器接收阵，其中：所述牵引带为具有防缠绕、柔性和强韧性的矩形截面的非金属编织带。

9、本发明的一种利用浮力展开的水听器接收阵，其中：所述拓展臂由非金属材质制成。

10、本发明的一种利用浮力展开的水听器接收阵，其中：所述浮体为固体浮力材料，。

11、本发明的一种利用浮力展开的水听器接收阵，其中：所述柔性抗拉电缆外侧有护套，上述护套由弹性橡胶材料制成，在拓展臂展开时，柔性抗拉电缆对水听器棒的下端有牵引作用。

12、有益效果

13、本发明的利用浮力展开的水听器接收阵有益效果是：现有吊放声呐拓展式接收阵普遍采用液压或电力驱动展开，本发明提供了一种利用浮力展开的水听器接收阵，其利用浮力材料入水后的浮力驱动拓展臂展开，机械结构更为简洁、紧凑，相同空间范围内可布置更多组拓展臂，且从根本上避免了由于散热、水密、冲击振动等问题导致的驱动系统故障，更匹配拓展式接收阵快速布放和回收的需求，是对现有拓展式接收阵的有益补充。

14、具体有益效果的实现原理：

15、1、利用浮力材料入水后的浮力驱动拓展臂展开，省去了传统液压、电力驱动所需的液压管路、驱动电机、滚珠丝杠等部件，所节省的空间和重量可用于布置更多组拓展臂。

16、2、所述利用浮力展开的水听器接收阵采用纯机械的展开方式，没有了液压和电力驱动的部件，也就从根本上避免了由于散热、水密、冲击振动等问题导致的驱动系统故障，其更耐出入水冲击，可满足更高速的布放和回收要求，进而可提升布放平台的生存几率。

技术特征：

1.一种利用浮力展开的水听器接收阵，它包括：吊放电缆(1)、上固定法兰(2)、穿线管(3)、导向支撑柱(4)、浮体(5)、下固定法兰(6)、水密电子舱(7)、拓展臂(8)、牵引带(9)、限位块(10)、销轴(11)、牵引滚轮(12)、复位转轴(13)、水听器棒支座(14)、水听器棒(15)和柔性抗拉电缆(16)，其特征在于：所述浮体(5)在上固定法兰(2)和下固定法兰(6)之间，水密电子舱(7)固定在下固定法兰(6)下端，穿线管(3)的一端固定在下固定法兰(6)上端的中心，另一端穿过浮体(5)和上固定法兰(2)的中心，所述吊放电缆(1)穿过穿线管(3)，其一端通过水密接插件与水密电子舱(7)相连，若干个导向支撑柱(4)分别均匀地布置在浮体(5)的圆周上，其两端分别穿过浮体(5)并固定在上固定法兰(2)和下固定法兰(6)上，浮体(5)沿着导向支撑柱(4)和穿线管(3)在上固定法兰(2)和下固定法兰(6)之间移动；若干个拓展臂(8)一端分别均匀沿着下固定法兰(6)圆周与下固定法兰(6)铰接，另一端分别通过装在其上的复位转轴(13)与水听器棒支座(14)铰接，若干根水听器棒(15)穿过水听器棒支座(14)并固定在上述水听器棒支座(14)上，牵引滚轮(12)装在拓展臂(8)的滑道上并沿着滑道的长度方向滑动，销轴(11)铰接地装在牵引滚轮(12)上，在上述每个滑道上固定有两块限位块(10)，若干根牵引带(9)的一端分别均匀地固定在浮体(5)下端的圆周上，另一端分别固定在上述销轴(11)上，若干根柔性抗拉电缆(16)的一端分别均匀地布置在水密电子舱(7)下端的圆周上，它们通过水密接插件与水密电子舱(7)相连，另一端与水听器棒(15)下端相连。

2.如权利要求1所述的利用浮力展开的水听器接收阵，其特征在于：所述拓展臂(8)、牵引带(9)、限位块(10)、销轴(11)、牵引滚轮(12)、复位转轴(13)、水听器棒支座(14)、水听器棒(15)和柔性抗拉电缆(16)的个数相同，它们分别为8-16个。

3.如权利要求2所述的利用浮力展开的水听器接收阵，其特征在于：所述两块限位块(10)通过紧定螺钉固定于拓展臂(8)的滑槽内，它们分别位于复位转轴(13)附近和拓展臂(8)中央的滑槽内，对牵引滚轮(12)进行限位。

4.如权利要求3所述的利用浮力展开的水听器接收阵，其特征在于：所述导向支撑柱(4)为4-10个。

5.如权利要求4所述的利用浮力展开的水听器接收阵，其特征在于：所述牵引滚轮(12)带有两个滚轮，上述两个滚轮均置于拓展臂(8)滑槽上，所述滑槽的横截面为t型滑槽，销轴(11)的下部两端分别穿过上述两个滚轮，牵引带(9)另一端分别固定在上述销轴(11)的上部。

6.如权利要求5所述的利用浮力展开的水听器接收阵，其特征在于：所述牵引带(9)为具有防缠绕、柔性和强韧性的矩形截面的非金属编织带。

7.如权利要求6所述的利用浮力展开的水听器接收阵，其特征在于：所述拓展臂(8)由非金属材质制成。

8.如权利要求7所述的利用浮力展开的水听器接收阵，其特征在于：所述浮体(5)为固体浮力材料。

9.如权利要求8所述的利用浮力展开的水听器接收阵，其特征在于：所述柔性抗拉电缆(16)外侧有护套，上述护套由弹性橡胶材料制成，在拓展臂(8)展开时，柔性抗拉电缆(16)对水听器棒(15)的下端有牵引作用。

技术总结
本发明利用浮力展开水听器接收阵，浮体在上固定法兰和下固定法兰间，水密电子舱固定在下固定法兰上，穿线管一端固定在下固定法兰上，另一端穿过浮体和上固定法兰，吊放电缆穿过穿线管，其一端与水密电子舱相连，导向支撑柱均匀地布置在浮体圆周上，其两端穿过浮体并固定在上固定法兰和下固定法兰上，拓展臂一端分别均匀与下固定法兰铰接，另一端与水听器棒支座铰接，水听器棒固定在水听器棒支座上，牵引滚轮装在拓展臂滑道上，销轴铰接地装在牵引滚轮上，在每个滑道上固定有限位块，牵引带一端均匀地固定在浮体下端圆周上，另一端固定在销轴上，柔性抗拉电缆一端均匀地布置在水密电子舱下端圆周上与水密电子舱相连，另一端与水听器棒下端相连。

技术研发人员：赵仕杰,王文云,陈泽锐
受保护的技术使用者：昆明船舶设备研究试验中心（中国船舶集团有限公司七五〇试验场）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15