本发明涉及光纤拖曳线列阵,主要是一种分级刚度光纤拖线阵隔振段。
背景技术:
1、光纤拖线阵是一种由光纤水听器组成的阵列,具有质轻、无电磁干扰、易于大规模复用和细径化等优点,所以应用越来越广泛。光纤拖线阵一般安装在水面或水下运动平台之后,平台运动时光纤拖线阵开始工作,平台随波浪起伏、摇摆、尾流等因素均会增大拖曳系统的振动和噪声。随着拖曳航速的逐渐增加,拖曳噪声随之迅速增大,成为限制光纤拖线阵探测性能的主要因素之一。
2、在光纤拖线阵前、后加入性能优良的隔振段,减少运动平台振动和噪声的传递,是抑制拖曳噪声的有效途径。光纤拖线阵工作航速一般为4-18节,低拖速下拖曳力较小,低刚度的隔振段有利于提高减隔振效果,但高拖速下拖曳力较大,低刚度隔振段容易受力过度拉伸而损坏。为避免隔振段高拖速时损坏,传统拖线阵隔振段一般按最高拖曳速度设计,导致整个隔振段刚度偏大,低拖速时减隔振效果差。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,而提供一种分级刚度光纤拖线阵隔振段,实现不同拖速下隔振段刚度的自适应变化,解决现有隔振段刚度偏大、低拖速下减隔振性能不佳的问题。
2、本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种分级刚度光纤拖线阵隔振段,主要包括:连接器、承力件、弹性绳、支撑组件、护套、光电缆和填充剂;所述护套为管状结构,护套两端分别设有一个连接器,以实现护套的密封;所述承力件、弹性绳、支撑组件均设置在护套内;所述承力件与连接器相连,承力件上设计有多个穿绳孔,多根弹性绳通过穿绳孔后均匀布置于两个承力件之间,每根弹性绳根据刚度要求留取不同长度余量;所述支撑组件穿在多根弹性绳上,与其中最短的弹性绳固定,其余弹性绳均匀分布在各支撑组件之间;所述光电缆设置在护套内且穿过支撑组件,光电缆两端分别与首尾连接器连接;所述护套内剩余空间注入填充剂,以提高隔振段耐静水能力,并实现中性浮力。
3、所述弹性绳为多根低刚度弹性绳,每根弹性绳长度余量根据工作航速留取。将工作航速划分为n个区域,则第n个航速区间对应于第1~n根弹性绳工作。设每个航速区域内最大工作张力为fn,所述多根绳子刚度分别为k1、k2……kn,所述护套刚度为k,第1根弹性绳为基准长度l,则第n根弹性绳子长度余量εn为:
4、
5、所述承力件一端设有横竖两个方向穿绳孔,穿绳孔形状均为长椭圆形,可同时穿入多根弹性绳,穿绳孔四周开过渡圆角,过渡圆角与承力件连接部位光滑过渡。
6、所述支撑组件上开多组圆孔用于穿弹性绳,长度最短的弹性绳上安装定位环,防止支撑组件沿弹性绳移位,其余弹性绳按设计余量截取长度后,用皮筋扎紧固定。
7、优选的,所述填充剂为固体胶或硅油。
8、优选的,所述护套为柔软黏弹材料材质。
9、本发明的有益效果为:
10、1)采用多根低刚度、不同余量弹性绳代替单根大刚度弹性绳,多根弹性绳按设计顺序先后受力,实现了不同拖速下的刚度自适应变化,即低拖速下刚度小、高拖速刚度逐步增大,使速度与刚度相互匹配,达到最佳减隔振效果。
11、2)多根弹性绳,可以提高隔振段的抗拉性能,或同等条件下减小隔振段尺寸。
12、3)合理设计弹性绳伸长量,可避免隔振段长时间使用后,弹性绳绳伸长量过大而失去弹性的问题。
1.一种分级刚度光纤拖线阵隔振段,其特征在于:包括连接器、承力件、弹性绳、支撑组件、护套、光电缆和填充剂;
2.根据权利要求1所述的分级刚度光纤拖线阵隔振段,其特征在于:所述弹性绳为多根低刚度弹性绳,每根弹性绳长度余量根据工作航速留取,将工作航速划分为n个区域,则第n个航速区间对应于第1~n根弹性绳工作,设每个航速区域内最大工作张力为fn,所述多根绳子刚度分别为k1、k2……kn,所述护套刚度为k,第1根弹性绳为基准长度l,则第n根弹性绳子长度余量εn为:
3.根据权利要求1所述的分级刚度光纤拖线阵隔振段,其特征在于:所述承力件一端设有横竖两个方向穿绳孔,竖穿绳孔和横穿绳孔形状均为长椭圆形,使能同时穿入多根弹性绳,穿绳孔四周开过渡圆角,过渡圆角与承力件连接部位光滑过渡。
4.根据权利要求1所述的分级刚度光纤拖线阵隔振段,其特征在于:所述支撑组件上开多组圆孔用于穿弹性绳,长度最短的弹性绳上安装定位环,防止支撑组件沿弹性绳移位,其余弹性绳按设计余量截取长度后,用皮筋扎紧固定。
5.根据权利要求1所述的分级刚度光纤拖线阵隔振段,其特征在于:所述填充剂为固体胶或硅油。
6.根据权利要求1所述的分级刚度光纤拖线阵隔振段,其特征在于:所述护套为柔软黏弹材料材质。