[發明專利]一種水平系留海洋環境噪聲矢量場監測潛標平臺

有效

• 申請號: 201210394268.9
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN102874382A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 田應元;張云海;黃楠;黃高揚;于文峰;余忠晶
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一○研究所
• 主分類號: B63B22/24
• 分類號: B63B22/24;G01H3/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;李愛英

技術領域

本發明涉及一種水平系留海洋環境噪聲矢量場監測潛標平臺，屬于海洋環境監測設備領域。

背景技術

海洋環境噪聲監測在軍事上（如水中兵器聲引信、海岸預警、航空聲納浮標等領域），民用上（如輻射噪聲監測、拖曳陣等領域）都有著重要的意義。矢量水聽器由聲壓水聽器和能直接或間接測量振速的傳感器復合而成，能夠同時共點地測量水下聲場的標量及矢量（聲壓梯度、質點振速、加速度、位移和聲強等）信息，能在水中不失真地獲取水中的聲波信息，是一種用于海洋環境，尤其是海洋噪聲環境監測的重要設備。

在水下目標的探測與跟蹤領域，使用基于矢量水聽器的潛標平臺具有廣闊的應用空間，所述潛標平臺具有隱蔽性強、工作可靠、成本低廉等優點。但傳統的潛標平臺采用整體的耐壓密封殼體加工而成，當大直徑殼體長期在海水中工作時，其耐腐蝕性及密封性將受到很大的考驗，如果殼體腐蝕或加工缺陷滲水，則系統很可能沉沒，損失十分巨大。而且受海流的影響，傳統的球狀潛標平臺系統抗流穩定性較差，平臺在流作用下產生的姿態急劇變化可能導致矢量水聽器的工作不正常。流線型水平系留潛標平臺的抗流穩定性與球狀潛標平臺相比有明顯的優勢，通常在4kn流下能保持平臺的俯仰、橫滾姿態變化不超過2°，平臺整體則始終保持和流向一致，在很大程度上為矢量水聽器提供了穩定可靠的工作環境。但傳統的矢量水聽器懸掛方式多為開放式，不斷變化的流速流向使柔性懸掛的矢量水聽器產生一定幅度的振蕩，不利于矢量水聽器的正常工作。如果能將矢量水聽器封閉式懸掛在海水中，使矢量水聽器不與流動的海水直接接觸，矢量水聽器就不會受到海水流動產生的沖擊力，因此矢量水聽器將會與平臺保持一致的穩定性，能在很大程度上提高其工作的可靠性。

發明內容

本發明提供了一種水平系留海洋環境噪聲矢量場監測潛標平臺，所述平臺在長期監測海洋環境噪聲矢量場時具有穩定性和可靠性。

本發明的目的是這樣實現的：

一種水平系留海洋環境噪聲矢量場監測潛標平臺，所述平臺包括主浮體、水壓保險懸掛裝置、矢量水聽器、儀器艙和三叉系留索；

所述主浮體包括主浮體框架、四塊頭段浮力塊、兩塊中段浮力塊和尾段浮力塊；

主浮體框架包括支撐架、首法蘭、兩塊中段浮力塊安裝板、尾法蘭；

其中，首法蘭和尾法蘭的的外形尺寸相同，均為圓盤形結構，通過兩塊平行設置的中段浮力塊安裝板固定連接；兩塊中段浮力塊安裝板之間裝有過線管，過線管的兩端分別安裝在首法蘭和尾法蘭上；

支撐架為一體結構，分為頭部和底部；其中頭部為圓弧形框架；底部為圓盤形結構，直徑與首法蘭相同；所述支撐架與首法蘭端面固定連接后構成主浮體框架；

其整體連接關系為：四塊頭段浮力塊中心對稱安裝在支撐架的圓弧形框架上，形成半圓球形的主浮體頭段，在主浮體頭段內部形成空腔；在頭段浮力塊上開有安裝孔，用于安裝水壓保險懸掛裝置；

兩塊中段浮力塊上下對稱安裝在中段浮力塊安裝板上，兩塊中段浮力塊各自的端面分別與首法蘭和尾法蘭固定連接，形成圓柱形的主浮體中段；在四塊頭段浮力塊之間，以及兩塊中段浮力塊之間均留有安裝縫隙；

尾段浮力塊為一端封閉的流線型結構，內部設有空腔，在尾段浮力塊上安裝有呈X狀分布的四片尾翼板；所述尾段浮力塊安裝在尾法蘭上；主浮體整體為流線型；

矢量水聽器通過水壓保險懸掛裝置安裝在主浮體頭段內部的空腔中；在尾段浮力塊和尾法蘭之間形成的空腔內設有儀器艙，矢量水聽器與儀器艙之間通過電纜和水密插頭連接；所述儀器艙為耐壓密封艙體，為控制單元、電源及各種傳感器如水壓傳感器、溫度傳感器等提供可靠的工作空間。在中段浮力塊安裝板與尾法蘭的連接位置裝有犧牲陽極塊；在首法蘭和尾法蘭相對面的下部對稱安裝有兩個系留座；三叉系留索與兩個系留座連接，使主浮體在水下保持水平系留姿態。

優選所述水壓保險懸掛裝置包括溶解塊堵頭、彈簧套筒、彈簧、限位套筒、密封圈、支撐托架、導向桿、溶解塊、彈性繩和保護繩；

其中，支撐托架中心開有軸向通孔，所述通孔的頭部為錐形，并在支撐托架內部形成空腔；支撐托架上端面沿軸向開有與支撐托架同軸的環形凹槽，支撐托架下端面為與矢量水聽器配合的內凹半球面，可與矢量水聽器表面緊密貼合；

彈簧套筒套裝在支撐托架上部，在彈簧套筒和支撐托架的配合面外側套裝有限位套筒，限位套筒與彈簧套筒固定連接，限位套筒和彈簧套筒作為一個整體，與支撐托架滑動配合；