一种基于垂向低阻随动线型设计的多元声阵拖曳体制造技术

本发明专利技术公开了一种基于垂向低阻随动线型设计的多元声阵拖曳体，包括拖曳平台、平衡尾翼和多元声基阵架，顶部安装壳体安装在拖曳平台的上方，多元声基阵架连接顶部拖曳平台和底部安装座构成用于安装声换能器的基阵架，拖曳平台和多元声基阵架的外部安装有拖曳体外壳，电子舱和非声传感器安装在拖曳平台上，拖曳体外壳尾部连接安装平衡尾翼。本发明专利技术具有良好的潜浮特性和稳定的拖曳姿态，可用于搭载多元大型平面声学设备，进行海底目标探测、地形地貌勘察、海洋科学调查、军事调查等。

【技术实现步骤摘要】
一种基于垂向低阻随动线型设计的多元声阵拖曳体
本专利技术涉及水下运载平台的领域，具体涉及一种基于垂向低阻随动线型设计的多元声阵拖曳体。
技术介绍
拖曳技术的研究和发展已有几十年历史，并大量用于海洋领域，搭载各种不同用途的声学仪器，应用于海洋科学调查、军事调查、目标探测、海底地形地貌调查、海洋环境调查等。拖体作为一种拖曳运载平台，在搭载声学换能器时要求平台姿态稳定、流噪声小、透声性能好，但根据流体力学的连续理论，往往只有细长型的拖曳体才能满足这些条件。细长型的拖曳体类似于鱼雷具有较小的阻力与垂向随动性但与声换能器组阵方式常常为较大面积的方形或长方形基阵之间存在着矛盾。采用垂向低阻随动设计可以有效减小因垂向阻力过大导致拖体横倾从而损坏拖头的现象。利用多翼面的尾翼来平衡较重拖体的拖曳姿态稳定性也能取得尺度与姿态保持的较高尺寸效果比。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种基于垂向低阻随动线型设计的多元声阵拖曳体。本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的：这种基于垂向低阻随动线型设计的多元声阵拖曳体，包括拖曳平台、平衡尾翼和多元声基阵架，顶部安装壳体安装在拖曳平台的上方，多元声基阵架连接顶部拖曳平台和底部安装座构成用于安装声换能器的基阵架，拖曳平台和多元声基阵架的外部安装有拖曳体外壳，电子舱和非声传感器安装在拖曳平台上，拖曳体外壳尾部连接安装平衡尾翼；顶部安装壳体和拖曳体外壳之间采用光顺过渡，使得拖体在作向下垂向运动时产生的阻力较小。所述多元声基阵架采用8根阶梯式连接杆连接顶部拖曳平台和底部安装座构成用于安装24元声换能器的基阵架，声换能器与基阵架之间的连接采用软连接。所述平衡尾翼采用三垂直面结合三水平面的尾翼结构，包括垂直排列的垂直翼A、垂直翼B、垂直翼C和水平排列的水平翼A、水平翼B、水平翼C；垂直翼B上安装有调整尾翼，用于调整抵消拖体由于线型加工不对称引起的固定拖曳角。所述的拖曳体外形呈顶部安装壳体处较宽，向下逐渐收缩至底部规则线型。所述拖曳体外壳采用碳纤维材料，其厚度经过透声性能的设计，具备较高的透声性。本专利技术的有益效果为：本专利技术顶部拖曳平台由于电子舱和非声传感器的安装需要占用较大的横向空间，与较扁占用横向空间较小的多元声基阵之间采用光顺过渡，使拖体在作向下垂向运动时产生的阻力较小，保证拖体的竖直性从而使拖体具有较好的随动性，避免因垂向阻力过大时拖体姿态的倾斜并产生拖头处拖缆的损坏；拖体采用重力拖曳方式，使得拖体具有良好的潜浮特性，水动力性能好，拖曳时姿态稳定，流噪声小；基阵架采用软连接形式安装换能器，发射信号不失真；尾翼采用三垂直翼和三水平翼布局，中间垂直翼设有调整翼，可以调节拖体因加工不对称引起的固定拖曳横倾角；具有良好的潜浮特性和稳定的拖曳姿态，可用于搭载多元大型平面声学设备，进行海底目标探测、地形地貌勘察、海洋科学调查、军事调查等。附图说明图1为本专利技术的正视结构示意图。图2为本专利技术的侧视结构示意图。图3为本专利技术的俯视结构示意图。图4为本专利技术的内部结构示意图。图5为本专利技术的顶部安装壳体A部分的主视线型示意图。图6为本专利技术的顶部安装壳体A部分的俯视线型示意图。图7为本专利技术的顶部安装壳体A部分的A-A剖视线型示意图。图8为本专利技术的顶部安装壳体A部分的左视线型示意图。图9为本专利技术的顶部安装壳体A部分的外缘水平分割线型图。图10为本专利技术的顶部安装壳体A部分的外缘纵向分割线形图。图11为本专利技术的顶部安装壳体A部分的内缘水平分割线型图。图12为本专利技术的顶部安装壳体A部分的内缘纵向分割线型图。图13为本专利技术的顶部安装壳体B部分的主视线型示意图。图14为本专利技术的顶部安装壳体B部分的俯视线型示意图。图15为本专利技术的顶部安装壳体B部分的A-A剖视线型示意图。图16为本专利技术的顶部安装壳体B部分的左视线型示意图。图17为本专利技术的顶部安装壳体B部分的外缘水平分割线型图。图18为本专利技术的顶部安装壳体B部分的外缘纵向分割线形图。图19为本专利技术的顶部安装壳体B部分的内缘水平分割线型图。图20为本专利技术的顶部安装壳体B部分的内缘纵向分割线型图。图21为本专利技术的拖曳体外壳的主视线型示意图。图22为本专利技术的拖曳体外壳的俯视线型示意图。图23为本专利技术的拖曳体外壳的A-A剖视线型示意图。图24为本专利技术的拖曳体外壳的左视线型示意图。图25为本专利技术的拖曳体外壳的B-B剖视线型示意图。图26为本专利技术的拖曳体外壳的外缘水线分割线型图。图27为本专利技术的拖曳体外壳的外缘纵向分割线形图。图28为本专利技术的拖曳体外壳的内缘水线分割线型图。图29为本专利技术的拖曳体外壳的内缘纵向分割线型图。附图标记说明：拖曳平台1、多元声基阵架2、平衡尾翼3、拖曳体外壳4、顶部安装壳体5、底部安装座6、声换能器7、软连接8、垂直翼A9、垂直翼R10、垂直翼C11、水平翼A12、水平翼R13、水平翼C14、调整尾翼15、阶梯式连接杆16、电子舱17、非声传感器18。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术做详细的介绍：实施例：如附图1-4所示，这种基于垂向低阻随动线型设计的多元声阵拖曳体，主要包括拖曳平台1、多元声基阵架2、平衡尾翼3、拖曳体外壳4、顶部安装壳体5、底部安装座6、声换能器7、电子舱17和非声传感器18，顶部安装壳体5安装在拖曳平台1的上方，拖曳平台1和和多元声基阵架2外部安装拖曳体外壳4，拖曳体外壳4采用碳纤维材料，其厚度经过透声性能的设计，具备较高的透声性。顶部安装壳体和拖曳体外壳之间采用光顺过渡，使得拖体在作向下垂向运动时产生的阻力较小。拖曳平台1通过八根阶梯式连接杆16连接安装在底部安装座6上构成多元声基阵架2，多元声基阵架2上安装24元声换能器7，工作在低频。声换能器7与多元声基阵架2之间的连接采用软连接8，从而抵消因多元声基阵架2共振产生的声信号失真。电子舱17和非声传感器18安装在拖曳平台1上，拖曳体外壳4尾部连接安装平衡尾翼3。平衡尾翼3包括垂直排列的垂直翼A9、垂直翼R10、垂直翼C11和水平排列的水平翼A12、水平翼R13、水平翼C14，保证拖体在水中拖曳时的运动稳定性，垂直翼R10上安装有调整尾翼15以调整抵消拖体由于线型加工不对称引起的固定拖曳角。所述的拖曳体采用顶部安装壳体处(即拖曳平台1)顶部较宽，向下逐渐收缩至底部规则线型的设计，并在尾部采用三垂直面结合三水平面的尾翼设计，基于该线型设计的拖曳体在拖曳时可以有效减小拖曳体因拖缆的拖拽而产生的垂向运动的阻力，具有很好的随动性能，从而保护拖曳设备的垂向运动安全。拖曳体的尺寸设计应满足各内装件的安装，在前期各项设备尺寸及安装方式确定后进行拖曳体的设计，拖曳体部采用多次喷漆等手段尽量减小因摩擦产生的流噪声。本专利技术拖曳体内部可以安装24元声换能器7组成的大型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于垂向低阻随动线型设计的多元声阵拖曳体，其特征在于：包括拖曳平台(1)、平衡尾翼(3)和多元声基阵架(2)，顶部安装壳体(5)安装在拖曳平台(1)的上方，多元声基阵架(2)连接顶部拖曳平台(1)和底部安装座(6)构成用于安装声换能器(7)的基阵架，拖曳平台(1)和多元声基阵架(2)的外部安装有拖曳体外壳(4)，电子舱(17)和非声传感器(18)安装在拖曳平台(1)上，拖曳体外壳(4)尾部连接安装平衡尾翼(3)；顶部安装壳体(5)和拖曳体外壳(4)之间采用光顺过渡，使得拖体在作向下垂向运动时产生的阻力较小。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于垂向低阻随动线型设计的多元声阵拖曳体，其特征在于：包括拖曳平台(1)、平衡尾翼(3)和多元声基阵架(2)，顶部安装壳体(5)安装在拖曳平台(1)的上方，多元声基阵架(2)连接顶部拖曳平台(1)和底部安装座(6)构成用于安装声换能器(7)的基阵架，拖曳平台(1)和多元声基阵架(2)的外部安装有拖曳体外壳(4)，电子舱(17)和非声传感器(18)安装在拖曳平台(1)上，拖曳体外壳(4)尾部连接安装平衡尾翼(3)；顶部安装壳体(5)和拖曳体外壳(4)之间采用光顺过渡，使得拖体在作向下垂向运动时产生的阻力较小。


2.根据权利要求1所述的基于垂向低阻随动线型设计的多元声阵拖曳体，其特征在于：所述多元声基阵架(2)采用8根阶梯式连接杆(16)连接顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：应晓伟，苏石飞，洪有财，范进良，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一五研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33