一種水下拖曳體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水下拖曳體，特別是指一種低噪聲浮力可控式水下拖曳體。
【背景技術(shù)】
[0002] 水下拖曳體外形方面的研究，以軍工研究居多，其外形可分為兩種：回轉(zhuǎn)體和非回 轉(zhuǎn)體。非回轉(zhuǎn)體多模擬水下動物的造型（如澳大利亞的海龜號AUV、日本的海鳥AUV)，需配 備復(fù)雜的水下傳感和航行裝置來調(diào)控拖曳體的姿態(tài)，成本昂貴，目前多處于科研試驗階段， 商業(yè)化應(yīng)用很少。回轉(zhuǎn)體型水下拖曳體目前研究的比較成熟的有三類：水滴型、魚雷型和 MyringD.F.研究的Myring外形。在眾多外形研究中，Myring外形是一種典型的回轉(zhuǎn)體 外形，Myring曾經(jīng)對這種外形進行了大量的阻力研究，包括邊界層厚度、雷諾數(shù)、馬赫數(shù)等 對阻力的影響，其研究結(jié)論己經(jīng)應(yīng)用到AUV的設(shè)計上，美國的REMUSAUV和印度的MARIUS AUV就借鑒了其外形與研究成果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足及缺陷而提供一種水中阻力小，低噪聲， 浮力調(diào)控方便，拆裝方便的水下拖曳體。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0005] -種水下拖曳體，包括拖曳體本體，所述拖曳體本體包括頭部、中部和尾部，所述 拖曳體本體包括設(shè)置在頭部的穿梭頭、設(shè)置在中部的阻力浮筒和與尾部形成整體的尾翼， 所述穿梭頭、阻力浮筒和尾翼為可拆裝式的密封連接，所述穿梭頭和尾翼內(nèi)分別固定有第 一配重桿和第二配重桿的一端，所述第一配重桿和第二配重桿的另一端均設(shè)置在阻力浮筒 內(nèi)方便配重塊的安裝。
[0006] 所述穿梭頭和尾翼與阻力浮筒通過螺紋連接。
[0007] 所述穿梭頭和尾翼與阻力浮筒連接處通過0型圈密封。
[0008] 所述拖曳體本體的頭部和尾部的外形采用Myring外形
[0009] 具體Myring外形如下：所述頭部曲線用如下方程表示：
[0010]
[0011] 所述尾部曲線用如下方程表示：
[0012]
[0013] 其中，a，b分別為頭部和中部的長度，η為頭部指數(shù)參數(shù)（取正數(shù)），變化不同的η 值對應(yīng)著不同的頭部外形曲線，Θ為尾部包角角度的一半（采用角度表示），D為中部的直 徑X為軸向位置，r(x)是曲線方程中X取不同值時的半徑值，單位mm。
[0014] 由于采用上述方案，本發(fā)明通過對拖曳體本體的頭部和尾部的外形進行重新設(shè) 計，借鑒Myring外形，采用Myring回轉(zhuǎn)體流線型結(jié)構(gòu)，一方面利用這類結(jié)構(gòu)利于減少阻力 降低噪聲，從而使得本裝置在水下聲學工程中提供特定浮力時減小測量的誤差，另一方面 回轉(zhuǎn)流線型結(jié)構(gòu)在拖曳轉(zhuǎn)向過程中振動幅度少，在水中阻力小，移動噪聲低，給水下聲學研 究和探索，特別是拖曳線列陣聲學傳感方面的應(yīng)用提供方便。
[0015] 本裝置穿梭頭和尾翼與阻力浮筒通過螺紋連接，并且通過0型密封圈密封，從而 方便對穿梭頭和尾翼內(nèi)的配重塊進行調(diào)整，可根據(jù)需要浮力的大小，在裝配時加裝不同數(shù) 量的配重塊，使得配重塊放置和調(diào)節(jié)方便，浮力調(diào)節(jié)可控而又方便。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2是本發(fā)明的剖視圖。
[0018] 圖3是本發(fā)明拖曳體本體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖，進一步詳細說明本專利的【具體實施方式】。
[0020] 如圖1至3所示，一種水下拖曳體，本發(fā)明要解決兩個技術(shù)問題，第一個技術(shù)問題 是提供一種低噪聲式水下拖曳體；第二個技術(shù)問題是提供一種浮力可控式水下拖曳體。
[0021] 為了解決上述第一個技術(shù)問題，本發(fā)明提供的外形采用Myring流線型，能有效減 少拖曳體在水中的阻力，降低噪聲。Myring型中，外形由頭部、中部和尾部三部分組成，此 三段的長度可變。外形用參數(shù)L/a/b/n/0/D來描述，其中a，b分別為頭部和中部的長度， η為頭部指數(shù)參數(shù)，變化不同的η值對應(yīng)著不同的頭部外形曲線，Θ為尾部包角的一半（角 度表示），不同的Θ值對應(yīng)著不同的尾部形狀，D為Myring型的直徑，如圖3所示。
[0022] 本發(fā)明的頭部曲線用如下方程表示。
[0023]
[0024] 其中，X為軸向位置，r(x)是曲線方程中X取不同值時的半徑值，單位mm。
[0025] 本發(fā)明提供的尾部曲線用如下方程表示。
[0026]
[0027] 其中，X為軸向位置，r(x)是曲線方程中X取不同值時的半徑值，單位mm。
[0028] 為解決第二個技術(shù)問題，本發(fā)明提供的的低噪聲浮力可控式水下拖曳體，所述拖 曳體本體包括設(shè)置在頭部的穿梭頭1、設(shè)置在中部的阻力浮筒2和與尾部形成整體的尾翼 3,所述穿梭頭1、阻力浮筒2和尾翼3為可拆裝式的密封連接，所述穿梭頭1和尾翼3內(nèi)分 別固定有第一配重桿4和第二配重桿6的一端，所述第一配重桿4和第二配重桿6的另一 端均設(shè)置在阻力浮筒2內(nèi)方便配重塊5的安裝。所述穿梭頭1和尾翼3與阻力浮筒2通過 螺紋連接。所述穿梭頭1和尾翼3與阻力浮筒2連接處通過0型圈7密封。
[0029] 本裝置需要的配重塊的具體計算過程如下：預(yù)先計算好拖曳體的排水體積V和拖 曳體除配重塊以外的重量M1，然后根據(jù)所需要設(shè)定浮力大小F，計算出所需配重塊的重量 M2,考慮到拖曳體的重心控制，配重塊可拆分成等重的兩塊分別安裝在第一配重桿4和第 二配重桿6上。計算公式如下：
[0030]
[0031] 這樣我們即可根據(jù)需要確定配重塊的重量。
【主權(quán)項】
1. 一種水下拖曳體，包括拖曳體本體，所述拖曳體本體包括頭部、中部和尾部，其特征 在于，所述拖曳體本體包括設(shè)置在頭部的穿梭頭（1)、設(shè)置在中部的阻力浮筒（2)和與尾部 形成整體的尾翼（3)，所述穿梭頭（1)、阻力浮筒（2)和尾翼（3)為可拆裝式的密封連接，所 述穿梭頭（1)和尾翼（3)內(nèi)分別固定有第一配重桿（4)和第二配重桿（6)的一端，所述第一 配重桿（4)和第二配重桿化）的另一端均設(shè)置在阻力浮筒（2)內(nèi)方便配重塊巧）的安裝。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下拖曳體，其特征在于：所述穿梭頭（1)和尾翼（3)與阻 力浮筒（2)通過螺紋連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下拖曳體，其特征在于：所述穿梭頭（1)和尾翼（3)與阻 力浮筒（2)連接處通過0型圈（7)密封。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的水下拖曳體，其特征在于：所述拖曳體本體的頭部 和尾部的外形采用Myring外形。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的水下拖曳體，其特征在于：所述頭部曲線用如下方程表示：所述尾部曲線用如下方程表示：其中，a,b分別為頭部和中部的長度，η為頭部指數(shù)參數(shù)，Θ為尾部包角的一半，D為中 部的直徑，X為軸向位置，r(x)是曲線方程中X取不同值時的半徑值，單位mm。
【專利摘要】一種水下拖曳體，包括拖曳體本體，所述拖曳體本體包括頭部、中部和尾部，所述拖曳體本體包括設(shè)置在頭部的穿梭頭、設(shè)置在中部的阻力浮筒和與尾部形成整體的尾翼，所述穿梭頭、阻力浮筒和尾翼為可拆裝式的密封連接，所述穿梭頭和尾翼內(nèi)分別固定有第一配重桿和第二配重桿的一端，所述第一配重桿和第二配重桿的另一端均設(shè)置在阻力浮筒內(nèi)方便配重塊的安裝，本裝置具有水中阻力小，低噪聲，浮力調(diào)控方便，拆裝方便等優(yōu)點，給水下聲學研究和探索，特別是拖曳線列陣聲學傳感方面的應(yīng)用提供方便。
【IPC分類】B63C11/52
【公開號】CN105398555
【申請?zhí)枴緾N201510833787
【發(fā)明人】顧興, 李友如, 陶光勇, 陶令, 向繼方, 胡艷紅, 王建, 趙散梅, 夏凡, 沈劍文
【申請人】長城信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司, 長沙湘計海盾科技有限公司, 湖南海盾光纖傳感技術(shù)工程實驗室有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月25日