[發明專利]一種用于航行體上浮試驗的水下拖曳裝置

在審

• 申請號: 202211299370.0
• 申請日: 2022-10-24
• 公開（公告）號: CN115535170A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 李磊鑫;張樹迪;柏鐵朝;陳小龍;繆宇躍
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: B63B71/20
• 分類號: B63B71/20
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

本發明公開了一種用于航行體上浮試驗的水下拖曳裝置，在框架上設有光滑滑軌和行進齒條，光滑滑軌和行進齒條相互平行布設；在拖拽小車上設有動力單元以及行進齒輪，拖拽小車置于光滑滑軌上，動力單元固定在拖拽小車內部，動力單元的輸出軸和行進齒輪相連，行進齒輪和行進齒條相嚙合；若干個托架以可拆卸的連接方式平行間隔固定設在拖拽小車的頂部，在托架兩側以可拆卸的連接方式固定設有夾持釋放機構，夾持釋放機構內設有由電磁力和彈力共同控制的固定插銷，浮體模型上設有固定槽，通過同時控制所有固定插銷的伸出和收回，實現對浮體模型的固定和釋放。具有操作簡單、釋放靈敏度高、適用范圍廣的特點，有利于保證試驗數據準確可靠。

技術領域

本發明涉及船舶水動力試驗技術領域，具體涉及一種用于航行體上浮試驗的水下拖曳裝置。

背景技術

航行體的水下上浮及出水是一個跨介質強機動過程，表現為強非線性、非定常運動響應。同時，由于航行體上浮過程中的復雜流體動力干擾問題和運動耦合特性，很難對航行體的穿水運動過程進行建模，并分析得到精確的理論分析結果。此時，通過開展模型試驗成為研究航行體緊急出水運動特性的可靠手段。

航行體緊急出水運動全過程主要分為三個階段，分別為水下拖曳加速階段、自由上浮階段以及緊急出水階段。首先，航行體在水下拖曳裝置上獲得穩定的初始航速并自動釋放，然后航行體在剩余浮力作用下自由上浮，進入水下航行階段。航行體在上浮過程中的運動并不局限于垂直面內，同時伴隨著橫滾面內的橫傾，并發生一定程度的航向偏轉。最后，航行體穿出水面并在水面航行過程中發生劇烈的縱向和橫向搖蕩，并伴隨顯著的航向偏轉。整個上浮出水過程是一個高度復雜的非定常問題，數值建模和理論分析的難度都很大，且很難判斷理論分析是否正確，需要通過開展模型試驗進行驗證。因此一種用于航行體在拖曳狀態下水下自動拖曳裝置對研究航行體緊急出水的運動特性等問題有重要的工程意義和軍事價值。

由于拖曳裝置完全處于水下環境中，在加速過程中，模型容易受到水流干擾等因素影響，不利于分析導致航行體發生異面運動的誘導因素；同時，浮體本身相對較大并且要求釋放時的初始航速控制精度較高，使得試驗更加復雜。

發明內容

針對現有技術存在的上述缺陷，提供了一種用于航行體上浮試驗的水下拖曳裝置，具有操作簡單、釋放靈敏度高、適用范圍廣的特點，有利于保證試驗數據準確可靠。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種用于航行體上浮試驗的水下拖曳裝置，其特征在于：包括

框架，在框架上設有水平的光滑滑軌、以及行進齒條，光滑滑軌和行進齒條相互平行布設；

拖拽小車，在拖拽小車上設有動力單元以及行進齒輪，拖拽小車置于光滑滑軌上，拖拽小車在光滑滑軌上水平滑動，動力單元固定在拖拽小車內部，動力單元的輸出軸和行進齒輪相連，行進齒輪和行進齒條相嚙合，通過動力單元驅動拖拽小車在光滑滑軌上水平移動；

托架，若干個托架以可拆卸的連接方式平行間隔固定設在拖拽小車的頂部，在托架兩側以可拆卸的連接方式固定設有夾持釋放機構，夾持釋放機構內設有由電磁力和彈力共同控制的固定插銷，浮體模型上設有與固定插銷相匹配的固定槽，通過同時控制所有固定插銷的伸出和收回，實現對浮體模型的固定和釋放。

按上述技術方案，還包括岸基控制臺和電纜拖鏈，岸基控制臺設在試驗水池附近的地面上，電纜拖鏈的一端與岸基控制臺相連，另一端和拖拽小車相連，電纜拖鏈隨拖拽小車一齊移動。

按上述技術方案，在框架上設有兩條平行的光滑滑軌，在拖拽小車的底部兩側設有與光滑滑軌相匹配的滑槽或者導向輪系，依據滑槽或導向輪系，將拖拽小車限制在光滑滑軌上移動；在框架上設有限位裝置，限位裝置位于光滑導軌的兩端頭。