一種自治水下航行器的回收系統(tǒng)及其回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于自治水下航行器領(lǐng)域，具體地說是一種自治水下航行器的回收系統(tǒng)及其回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家對海洋裝備的投資力度的不斷增加，自治水下航行器作為一種先進(jìn)的無人裝備更是倍受青睞。目前，已有很多不同種類的自治水下航行器應(yīng)用到軍事海洋技術(shù)、海洋科學(xué)考察、油田管路檢修等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。但由于受到海上風(fēng)、浪、流的綜合影響，自治水下航行器的回收一直是世界性的難題，影響著自治水下航行器的推廣和應(yīng)用。
[0003]目前，自治水下航行器的回收主要有三種方式:
[0004]第一種是采用浮船塢型和升降平臺(tái)進(jìn)行水下對接回收作業(yè)，雖然能減小風(fēng)浪的影響，但是需要專用支持母船，且專用母船造價(jià)和使用費(fèi)用昂貴，不適合國內(nèi)現(xiàn)狀；
[0005]第二種是在水面上用母船起吊回收，一般都需要工作人員乘坐機(jī)動(dòng)艇靠近自治水下航行器完成與回收機(jī)構(gòu)的對接；該作業(yè)方式受風(fēng)浪影響較大，當(dāng)海況差時(shí)容易出現(xiàn)設(shè)備損壞和人員傷害的情況；
[0006]第三種是通過牽引自治水下航行器拋出的牽引繩，使用專用的對接起吊裝置進(jìn)行對接和回收；該方式雖然解決了工作人員不下機(jī)動(dòng)艇便可回收自治水下航行器的問題，但其牽引裝置和對接起吊裝置均為專用設(shè)備，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，成本較高。
[0007]因此需要一種更加經(jīng)濟(jì)和可靠的回收裝置及回收方法使得無人下母船回收自治水下航行器成為可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決現(xiàn)有回收方式存在的或者成本高、或者人員風(fēng)險(xiǎn)大、或者裝置復(fù)雜的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種工作人員位于母船上即可實(shí)現(xiàn)安全可靠回收的自治水下航行器的回收系統(tǒng)及其回收方法。
[0009]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0010]本發(fā)明的回收系統(tǒng)包括母船、A型架、拋繩器、撈繩器、起吊環(huán)及起吊鎖，其中拋繩器及起吊環(huán)分別安裝在所述自治水下航行器上，所述A型架安裝在母船上，該A型架上吊掛有在回收過程中與所述起吊環(huán)進(jìn)行對接的起吊鎖；
[0011]所述起吊鎖包括起吊本體、連接件、回收桿、手動(dòng)開合板及卡舌，回收桿通過連接件安裝在起吊本體的一端，所述起吊本體的另一端兩側(cè)分別鉸接有具有自鎖功能的卡舌；所述起吊本體兩側(cè)的卡舌分別容置在起吊本體的空腔中，并分別通過回轉(zhuǎn)銷軸與所述起吊本體鉸接，每根回轉(zhuǎn)銷軸上均套設(shè)有扭轉(zhuǎn)彈簧，該扭轉(zhuǎn)彈簧的兩端分別抵接于所述起吊本體及卡舌，在與所述起吊環(huán)對接時(shí)，起吊環(huán)推動(dòng)兩卡舌分別繞回轉(zhuǎn)銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并由兩卡舌之間進(jìn)入兩卡舌上方形成的鎖孔內(nèi)，所述卡舌通過扭轉(zhuǎn)彈簧的作用復(fù)位、并實(shí)現(xiàn)自鎖；每個(gè)所述卡舌的外側(cè)均安裝有打開兩卡舌的手動(dòng)開合板；
[0012]所述拋繩器包括底盤、側(cè)壁筒、火工推動(dòng)器組件、射頭組件、蓋板、牽引繩、拋繩組件及密封盒，拋繩器整體通過底盤安裝在自治水下航行器上，所述側(cè)壁筒的一端與底盤連接，另一端安裝有蓋板；所述火工推動(dòng)器組件、射頭組件及牽引繩分別容置在所述蓋板和側(cè)壁筒圍成的腔體內(nèi)，該火工推動(dòng)器組件的一端安裝在底盤上，所述射頭組件由火工推動(dòng)器組件的另一端套設(shè)在火工推動(dòng)器組件的外部；所述拋繩組件及密封盒分別安裝在底盤上，該密封盒上設(shè)有轉(zhuǎn)接頭，所述自治水下航行器通過轉(zhuǎn)接頭與所述火工推動(dòng)器組件電連接；所述牽引繩的一端與射頭組件相連，另一端與所述拋繩組件連接；所述射頭組件及牽引繩通過火工推動(dòng)器組件的作用射出，并漂在海面上，并通過所述母船上的撈繩器將牽引繩回收。
[0013]其中:所述起吊本體另一端的下方安裝有便于所述起吊環(huán)由兩卡舌之間進(jìn)入所述鎖孔內(nèi)的導(dǎo)向裝置，該導(dǎo)向裝置為導(dǎo)向桿，在所述起吊本體另一端兩側(cè)的下方分別安裝有導(dǎo)向桿，兩側(cè)的導(dǎo)向桿呈“八”字形；所述兩卡舌的手動(dòng)開合板上分別安裝有磁鐵，所述起吊本體的兩側(cè)分別設(shè)有與兩手動(dòng)開合板上磁鐵相對應(yīng)的磁鐵；所述卡舌通過扭轉(zhuǎn)彈簧及磁鐵的共同作用實(shí)現(xiàn)自鎖；所述手動(dòng)開合板的一端固接在卡舌上，另一端外側(cè)設(shè)有手持的把手，所述手動(dòng)開合板上的磁鐵安裝在手動(dòng)開合板另一端的內(nèi)側(cè)；所述連接件的一端固接在起吊本體上，另一端通過十字槽盤頭螺釘及剪切斷裂件與所述回收桿固接；所述連接件的另一端為套筒狀，并開有通孔，所述回收桿的一端插入連接件另一端的套筒內(nèi)；所述剪切斷裂件插入所述通孔內(nèi)，且端面與連接件另一端的端面抵接，所述十字槽盤頭螺釘依次穿過剪切斷裂件、所述通孔，與回收桿的一端固接；所述回收桿一端對稱開有兩個(gè)U型槽，該兩個(gè)U型槽以回收桿的軸向中心線對稱；所述連接件的另一端上對稱設(shè)有兩個(gè)十字槽沉頭螺釘，每個(gè)十字槽沉頭螺釘分別插入一個(gè)U型槽內(nèi)；所述兩個(gè)十字槽沉頭螺釘之間的連線與回收桿的軸向中心線垂直相交；所述起吊本體的一側(cè)固接有表面固定板，卡舌容置在所述表面固定板與起吊本體形成的空腔中；所述回轉(zhuǎn)銷軸通過平墊圈、彈簧墊圈及六角薄型螺母將卡舌和表面固定板固定在起吊本體上；所述起吊本體的兩側(cè)分別安裝有止蕩環(huán)，該止蕩環(huán)在回收過程中連接有止蕩繩；
[0014]所述蓋板與側(cè)壁筒另一端之間設(shè)有蓋板墊圈，當(dāng)火工推動(dòng)器組件對射頭組件的推力達(dá)到所述蓋板墊圈的應(yīng)力極限時(shí)，該蓋板墊圈被剪斷，所述蓋板彈開，所述射頭組件及牽引繩被彈出；所述蓋板和側(cè)壁筒圍成的腔體內(nèi)通過隔板分隔成互不干涉的兩部分，該隔板的一端安裝在所述底盤上，另一端與所述蓋板抵接，所述隔板的另一端開有供牽引繩穿過的通孔；所述火工推動(dòng)器組件及射頭組件位于隔板的一側(cè)，牽引繩以螺旋的方式盤繞在隔板的另一側(cè)，所述牽引繩的一端由所述通孔穿過、與射頭組件相連；所述火工推動(dòng)器組件包括密封端蓋、內(nèi)活塞桿、耐壓外罩、點(diǎn)火器、座體、導(dǎo)線及玻璃燒結(jié)接插件，其中座體安裝在所述底盤上，所述耐壓外罩的兩端分別與該座體及密封端蓋密封螺紋連接，所述內(nèi)活塞桿容置在耐壓外罩內(nèi)、并與耐壓外罩的內(nèi)壁密封抵接；所述座體上螺紋連接有玻璃燒結(jié)接插件，該玻璃燒結(jié)接插件上安裝有點(diǎn)火器，所述點(diǎn)火器通過導(dǎo)線與所述自治水下航行器電連接；所述點(diǎn)火器上方設(shè)有裝在所述座體內(nèi)的推進(jìn)火藥；所述導(dǎo)線的一端與點(diǎn)火器相連，另一端由所述底盤穿過、容置于所述密封盒內(nèi)；所述自治水下航行器通過轉(zhuǎn)接頭與導(dǎo)線的另一端電連接；所述密封端蓋與耐壓外罩的一端之間通過銅墊密封，所述耐壓外罩的另一端與座體之間通過銅墊密封關(guān)密封，所述座體與玻璃燒結(jié)接插件之間以及內(nèi)活塞桿與耐壓外罩內(nèi)壁之間分別通過密封圈密封；所述射頭組件包括浮力材外套及內(nèi)襯，其中內(nèi)襯呈“幾”字型，套設(shè)在所述火工推動(dòng)器組件上，所述浮力材外套位于內(nèi)襯外圍，在內(nèi)襯的底部開有供所述牽引繩穿過的孔，所述浮力材外套的底部留有空間，所述牽引繩的一端由所述孔穿過、系在所述空間內(nèi)；所述拋繩組件包括系繩筒座、系繩擋銷及系繩螺蓋，其中系繩筒座的一端安裝在底盤上，另一端與系繩螺蓋螺紋連接，所述系繩筒座上設(shè)有用于系緊牽引繩的系繩擋銷。
[0015]本發(fā)明回收系統(tǒng)的回收方法為:所述自治水下航行器使命結(jié)束后，工作人員通過遙控命令使自治水下航行器艏部安裝的拋繩器彈出牽引繩，使用撈繩器將牽引繩收回后從A型架中導(dǎo)入，并有工作人員逐漸牽引至母船艉部A型架的下方；所述起吊鎖在A型架的帶動(dòng)下逐漸靠近自治水下航行器，由母船工作人員操作端部安裝有起吊鎖的回收桿實(shí)現(xiàn)與自治水下航行器上起吊環(huán)的對接；工作人員通過連接在起吊鎖上的止蕩繩控制起吊回收過程中的止蕩。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:
[0017]1.方案設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單可靠，成本低。本發(fā)明是在充分考慮海上回收作業(yè)的危險(xiǎn)性和復(fù)雜性的基礎(chǔ)上，并結(jié)合海上實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)得出的；本發(fā)明的回收系統(tǒng)使用設(shè)備少，整套系統(tǒng)成本較低，起吊環(huán)和起吊鎖結(jié)構(gòu)簡單，連接安全可靠。
[0018]2.不需要對母船進(jìn)行任何改造。安裝在自治水下航行器上的起吊環(huán)對航行器的安裝空間要求不高，接口簡單，與其配套使用的起吊鎖結(jié)構(gòu)簡單合理，對母船和吊車沒有特殊要求。
[0019]3.操作方法易于掌握。整套操作方法簡單可行，易于掌握。
[0020]4.應(yīng)用范圍廣。本發(fā)明不但可以應(yīng)用于大部分自治水下航行器，還可以應(yīng)用于其它水下相關(guān)設(shè)備的回收。
[0021]5.本發(fā)明的起吊鎖在起吊本體上安裝了導(dǎo)向裝置，這樣只要自治水下航行器上面的起吊環(huán)進(jìn)入導(dǎo)向裝置所控制的范圍內(nèi)，就能實(shí)現(xiàn)起吊鎖機(jī)構(gòu)與自治水下航行器的連接，這樣就大大提高了起吊鎖機(jī)構(gòu)與自治水下航行器連接的可能性和工作效率。
[0022]6.本發(fā)明的