一种水下锚定式无动力上浮牵引装置

本发明属于水下发射，具体涉及一种水下锚定式无动力上浮牵引装置。

背景技术：

1、在海洋观测中，预置式发射装置因具有低功耗，远程激活，成本低，隐蔽性高，可发射多种载荷等特点，在海洋观测中可发挥重大作用。现有的预置式发射装置在海洋观测中存在上浮速度慢，以及出水后不能立即发射载荷，延误观测时间等问题。因此，上浮快、水面停留时间短、低成本的近岸发射结构一体化设计成为研究重点。

2、为了满足水下预置载荷平台在解锁后，运载器以接近垂直的角度无动力快速上浮的要求，需要让运载器有充分大的浮力，并且其浮心应该保持在运载器的上部。现有的解决方法主要是将浮力材料置于运载器的内部，或者在运载器的旁边固定一个浮力筒。前一种方式中，由于运载器的浮心几乎在浮力筒的重心位置，会导致运载器在上浮过程中发生各个方向的翻转；后一种采用浮力筒的方法容易导致运载器在上浮过程中以倾斜的角度上浮。这些方法都不能满足使运载器在上浮过程中保持快速稳定垂直上浮条件，使得运载器在出水后需要调整角度才能发射预置载荷，延误载荷的部署。

技术实现思路

1、为了解决当前预置发射装置在上浮过程中速度不够快，以及上浮角度过大导致的上浮时间和水面姿态调整时间过大的问题，提供了一种水下锚定式无动力上浮牵引装置。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种水下锚定式无动力上浮牵引装置，包括：牵引器，所述牵引器包括多个浮力腔、解脱杆和圆盘；所述浮力腔为中空的腔体结构，用于给运载器提供上浮牵引力；

3、各个所述浮力腔以解脱杆为中心轴呈中心对称布置；所述圆盘设置在各个浮力腔底部，且所述圆盘中心与解脱杆底部固定连接；所述解脱杆顶部与各个浮力腔之间设置有复位簧，所述复位簧用于限制所述解脱杆沿其中心轴方向向上滑动；所述解脱杆通过多个卡扣机构分别与各个所述浮力腔径向连接，所述卡扣机构上方设置有用于使卡扣机构沿径向运动的脱开槽；各个所述浮力腔底部通过转轴与运载器连接，任意两个相邻浮力腔之间均设置有脱开簧；所述脱开簧用于在各个浮力腔之间产生弹力，使得当所述解脱杆运动至所述卡扣机构进入脱开槽中时，各个浮力腔之间相互弹开。

4、所述运载器用于放置待发射的载荷；所述运载器顶部设置有易碎片，所述易碎片用于密封所述运载器。

5、所述浮力腔有3~6个。

6、所述卡扣机构包括设置在解脱杆上的卡块和连接柱；所述浮力腔的腔壁上设置有沿解脱杆轴向延伸的t型槽，所述脱开槽设置在浮力腔的腔壁上并位于t型槽上方且与t型槽相通；所述t型槽用于容纳卡块和连接柱，并沿径向限制卡块和连接柱；所述脱开槽用于使卡块和连接柱从浮力腔脱开。

7、所述卡扣机构包括设置在浮力腔上的卡块和连接柱；所述解脱杆上设置有沿轴向延伸的t型槽；所述脱开槽设置在解脱杆上并位于t型槽上方且与t型槽相通；所述t型槽用于容纳卡块和连接柱，并沿径向限制卡块和连接柱；所述脱开槽用于使卡块和连接柱从解脱杆脱开。

8、各个所述浮力腔内侧的腔壁上分别设置有凸柱和柱形槽，所述脱开簧设置在柱形槽中，各个浮力腔上的凸柱用于与相邻浮力腔上的柱形槽配合。

9、各个所述浮力腔横截面为扇形，扇形的圆心处设置有用于容纳所述解脱杆的弧形槽，所述浮力腔顶部设置有与复位簧配合的限位凸起。

10、各个所述浮力腔顶部整体形成半圆球形。

11、各个所述浮力腔底部设置有连接钩，所述连接钩的钩部设置在穿过运载器的转轴上，将浮力腔底部固定在运载器上。

12、所述运载器顶部设置有用于放置所述连接钩的沟槽。

13、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

14、1、本发明提供了一种水下锚定式无动力上浮牵引装置，其采用无动力上浮牵引器，通过设置在运载器顶部的多个浮力腔提供上浮浮力，使得装置的浮心在运载器的上部，重心在运载器的中下部，可以有效的保证运载器在无动力上浮过程中在一定范围内保持竖直状态，则运载器在出水时保持接近垂直水面的姿态，因此在弹射载荷时无需调整运载器的姿态，可以节约发射时间，提高发射效率。

15、2、本发明结构简单稳定，各个浮力腔底部通过连接钩与运载器连接，顶部通过卡扣机构与解脱杆连接，可以保证浮力腔发射前的结构稳定性，提高发射成功率。

16、3、本发明对载荷发射过程影响小，在运载器到达水面发射载荷时，密封运载器的易碎片在载荷作用下迅速破裂，载荷进一步向上运动推动圆盘和解脱杆向上运动解锁各个浮力腔，并在脱开簧的作用下使各个浮力腔顶部快速分离，避免对发射载荷产生影响，能保证运载器快速发射预置载荷，完成载荷的部署。

技术特征：

1.一种水下锚定式无动力上浮牵引装置，其特征在于，包括：牵引器（10），所述牵引器（10）包括多个浮力腔（1）、解脱杆（4）和圆盘（9）；所述浮力腔（1）为中空的腔体结构，用于给运载器（20）提供上浮牵引力；

2.根据权利要求1所述的一种水下锚定式无动力上浮牵引装置，其特征在于，所述运载器（20）用于放置待发射的载荷；所述运载器（20）顶部设置有易碎片（3），所述易碎片（3）用于密封所述运载器（20）。

3.根据权利要求1所述的一种水下锚定式无动力上浮牵引装置，其特征在于，所述浮力腔（1）有3~6个。

4.根据权利要求1所述的一种水下锚定式无动力上浮牵引装置，其特征在于，所述卡扣机构（6）包括设置在解脱杆（4）上的卡块（61）和连接柱（62）；所述浮力腔（1）的腔壁上设置有沿解脱杆（4）轴向延伸的t型槽（11），所述脱开槽（8）设置在浮力腔（1）的腔壁上并位于t型槽（11）上方且与t型槽（11）相通；所述t型槽（11）用于容纳卡块（61）和连接柱（62），并沿径向限制卡块（61）和连接柱（62）；所述脱开槽（8）用于使卡块（61）和连接柱（62）从浮力腔（1）脱开。

5.根据权利要求1所述的一种水下锚定式无动力上浮牵引装置，其特征在于，所述卡扣机构包括设置在浮力腔（1）上的卡块（61）和连接柱（62）；所述解脱杆（4）上设置有沿轴向延伸的t型槽（11）；所述脱开槽（8）设置在解脱杆（4）上并位于t型槽（11）上方且与t型槽（11）相通；所述t型槽（11）用于容纳卡块（61）和连接柱（62），并沿径向限制卡块（61）和连接柱（62）；所述脱开槽（8）用于使卡块（61）和连接柱（62）从解脱杆（4）脱开。

6.根据权利要求1所述的一种水下锚定式无动力上浮牵引装置，其特征在于，各个所述浮力腔（1）内侧的腔壁上分别设置有凸柱（12）和柱形槽（13），所述脱开簧（5）设置在柱形槽（13）中，各个浮力腔（1）上的凸柱（12）用于与相邻浮力腔（1）上的柱形槽（13）配合。

7.根据权利要求1所述的一种水下锚定式无动力上浮牵引装置，其特征在于，所述浮力腔（1）横截面为扇形，扇形的圆心处设置有用于容纳所述解脱杆（4）的弧形槽，所述浮力腔（1）顶部设置有与复位簧（7）配合的限位凸起（14）。

8.根据权利要求1所述的一种水下锚定式无动力上浮牵引装置，其特征在于，各个浮力腔（1）顶部整体形成半圆球形。

9.根据权利要求2所述的一种水下锚定式无动力上浮牵引装置，其特征在于，各个所述浮力腔（1）底部设置有连接钩（2），所述连接钩（2）的钩部设置在穿过运载器（20）的转轴（15）上，将浮力腔（1）底部固定在运载器（20）上。

10.根据权利要求9所述的一种水下锚定式无动力上浮牵引装置，其特征在于，所述运载器（20）顶部设置有用于放置所述连接钩（2）的沟槽。

技术总结本发明属于水下发射技术领域，为了解决运载器上浮容易翻转倾斜的问题，公开了一种水下锚定式无动力上浮牵引装置，包括牵引器，牵引器包括多个浮力腔，解脱杆和圆盘；多个浮力腔以解脱杆为中心轴对称布置，圆盘设置在各个浮力腔底部，且圆盘中心与解脱杆底部固定连接；解脱杆顶部与各个浮力腔之间设置有复位簧；解脱杆通过多个卡扣机构分别与各个浮力腔径向连接，卡扣机构上方设置有可使卡扣机构沿径向运动的脱开槽；各个浮力腔底部通过转轴与运载器连接，任意两个相邻浮力腔之间设置均有脱开簧；本发明可以在上浮时保持竖直，节约发射时间，提高发射效率。技术研发人员：王鑫,刘丹,侯凯彦,杨智轶,郭睿,崔宇,刘璐,温竞龙受保护的技术使用者：中北大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18