XSi 址 XCos0 = fiXSinaXCos 口
[0062] 由上式可W求得拖曳纜的傾角0
[0063] 則ROV的下沉深度:h = L X Si址
[0064] 式中L為投放的廝帶纜30的纜長。
[0065] 由于翼板20采用固定夾角,所W它在一定的航速下,如無外界的干擾,沉降力是固 定的。
[0066] 水流作用在翼板20上而形成的沉降力隨著母船航速提高而提高,同時廝帶纜30提 供的浮力也在提高。所W,母船航速提高并不會增加ROV的下沉深度。
[0067] 減小廝帶纜30的直徑,可W增加ROV的沉降深度,但是廝帶纜30的抗拉強度也會降 低。所W,選取廝帶纜30的直徑必須滿足有足夠的抗拉強度。
[0068] 進一步分析所述廝帶纜的張力。
[0069] 實際上拖曳ROV的廝帶纜30上所受到的力遠不止僅是f2。除了廝帶纜30自身的阻 力外,還有在一定速度下ROV所受到的阻力。
[0070] 水流作用在ROV上的總阻力Fr日V為:
[0071] Frov = fi+f ROV
[0072] 理論上,水下物體的阻力有摩擦阻力、形狀阻力、附體阻力、粗糖度附加等,即:
[0073] fR〇v = fi?f+Af糖織徹片巧獻+;印她
[0074] 但是,小型ROV的結(jié)構(gòu)簡單,所有的觀察設(shè)備和動力裝置按要求布置在一個框架 內(nèi),看上去雜亂無章,計算起來比較復(fù)雜,也不一定精確。最直接的方法是在水池里進行拖 曳試驗,可得到精確的航速-阻力曲線。
[0075] 本發(fā)明實施例中可W采取拖曳多孔平板方法,估算ROV所受到的阻力。ROV的迎流 面積S=(R0V的)寬X高X常數(shù)(0.6~0.8)。根據(jù)ROV具體結(jié)構(gòu)和布置情況選取常數(shù)值。阻力計 算公式與上面相同,只是阻力系數(shù)O 1
[0076] 所W,廝帶纜30所受到的力(張力)=FR〇v+f2??蒞根據(jù)張力大小來選擇所需廝帶 纜30的抗拉強度。
[0077] 還需要注意的是,所述翼板20除了具有第一工作位,還可W具有第二工作位,W達 到從水中快速上浮的效果??蛇x的,所述翼板20還具有第二工作位,所述第二工作位具體為 所述翼板20的主工作面與所述ROV側(cè)板平行。
[0078] 所述翼板20從所述第一工作位沿著所述較接件的較接軸軸向旋轉(zhuǎn)切換到所述第 二工作位,使得在拖拽所述ROV的過程中,所述ROV在所述廝帶纜30產(chǎn)生的浮力的作用下,從 所述預(yù)設(shè)工作深度上浮到水面。也就是說,當(dāng)所述翼板20收起后,原本所述翼板20在第一工 作位所獲得沉降力將消失,而廝帶纜30所帶來的浮力依然存在,故在浮力的作用下,所述 ROV可W不用使用自身較慢的推進速度推進自身上浮,而可W在被拖拽過程中通過浮力快 速上浮,不僅節(jié)約了能源,而且也提高了效率。
[0079] 或者,ROV在自行航行掃描時,將所述翼板收起,達到第二工作位。在第二工作位 時,可減小ROV在水平和垂直方向的航行阻力,同時也不會改變ROV的航行深度。
[0080] 圖4為本發(fā)明實施例提供的一種ROV的實體結(jié)構(gòu)示意圖,接下來將通過對如圖4所 示的ROV在水中進行試驗,W進一步佐證本發(fā)明實施例所提供的數(shù)據(jù)。
[0081] 采用的數(shù)據(jù)采集裝置:深度壓力傳感器;=軸姿態(tài)羅經(jīng);=滾輪張力傳感器。
[0082] 大號壓水板試驗
[0083] 試驗標(biāo)號:2.1~2.3。
[0084] 試驗內(nèi)容:使用大號1120mm2壓水板,壓水板傾角放出纜長50m,分別記錄不同 吊點位置在不同航速下,ROV下潛深度、纜繩張力、水下姿態(tài)。
[0085] 試驗數(shù)據(jù)記錄匯總?cè)缦卤恚?br>[0086]
[0087] 注:水下姿態(tài)+,表示ROV頭部下傾;水下姿態(tài)-,表示ROV頭部上傾。
[0088] 中號壓水板試驗
[0089] 試驗標(biāo)號:2.4~2.7。
[0090] 試驗內(nèi)容:使用大號550mm2壓水板,壓水板傾角20°,放出纜長50m,分別記錄不同 吊點位置在不同航速下,ROV下潛深度、纜繩張力、水下姿態(tài)。
[0091 ] 實驗2.4-2.7數(shù)據(jù)內(nèi)容處理及匯總?cè)缦卤恚?br>[0092]
[0093] 纜長試驗
[0094] 試驗標(biāo)號:2.8-3.0。
[009引試驗內(nèi)容:使用大號550mm壓水板,相同吊點,分別記錄不同航速情況下對ROV下潛 深度、纜繩張力、水下姿態(tài)的影響。
[0096]實驗2.1-2.3數(shù)據(jù)內(nèi)容處理及匯總?cè)缦卤恚?br>[0098] 由上述數(shù)據(jù)可W分析得出纜長、航速、壓水板大小,在拖曳情況下對于ROV沉降深 度、拖曳拉力(纜繩張力)的影響。
[0099] 纜長因素分析
[0100] (1)纜長對于沉降深度的影響
[0101] a)相同航速下,不同纜長在拖曳式ROV的下潛深度不同,增加纜長,可使下潛深度 增加。但增加纜長與下潛深度之間,是非線性關(guān)系。
[0102] W50米和70米為例進行比較:
[0103]
[0104] b)相同纜長,ROV的下潛深度可認為是恒定數(shù)值,不因航速增加而增加。
[0105] 對不同纜長情況下,不同航速對ROV下潛深度進行比較:
[0108] 考慮實際試驗中航速并非理想狀態(tài)、水下暗流、水下涌浪等因素,對于采集到的下 潛深度波動范圍,可認為下潛深度為定值。
[0109] (2)纜長對于纜繩張力影響
[0110] a)相同航速下,不同纜長在拖曳工況下,受到的水流阻力不同。因為纜繩長度增 加,將會增加其迎流面積,整體拖曳拉力(纜繩張力)增加。
[0111] b)相同航速下,纜繩長度增加與拉力增加,為非線性關(guān)系。
[0112] 由W上分析,可得出:當(dāng)纜長一定時,ROV在拖曳工況下的沉降深度基本為一定值, 不隨航速增加而明顯變化。此外,纜長增加,引起的拖曳力增加較小。
[0113] 所W當(dāng)纜長充足時,若想達到合適的下潛深度,可適當(dāng)增加放出拖曳纜的長度。
[0114] 航速因素分析
[0115] 對比描點折線圖,相同纜長下,不同航速對應(yīng)的纜繩張力不同,隨著航速的增加, 纜繩張力明顯變大。
[0116] 由W上分析,可得出:航速對于下潛深度無明顯影響,但對于拖曳力的增加影響顯 著。所W,在滿足大面積捜尋效率的前提下,為避免過大的拖曳力對纜繩及ROV造成損壞,應(yīng) 盡量避免高速拖曳工作。
[0117] 壓水板因素分析
[011引基于試驗2.3和2.4匯總數(shù)據(jù)進行如下分析:
[0121] 可知,大號壓水板在拖曳工況下可W產(chǎn)生更多的沉降力,同時有利于水下姿態(tài)的 穩(wěn)定。但是,當(dāng)航速增加時,因為自身阻力也較大,拖曳力增加相較于中號壓水板更快。
[0122] 所W當(dāng)需要W較短的纜長,達到更深的下潛深度時,結(jié)合之前分析可知:在拖曳拉 力在纜繩可承受范圍內(nèi),可換裝大號壓水板,W達到更深的下潛深度。
[0123] 可見,當(dāng)側(cè)翼處于所述第一工作位時,在水中被船只拖拽時所述側(cè)翼將會在水流 阻力下獲得向下的沉降力,使得所述ROV在所述沉降力的作用下沉入水中,直到達到所述預(yù) 設(shè)工作深度,由此省去了等待ROV通過自身推進下潛到所述預(yù)設(shè)工作深度的時間。而且,由 于拖拽所述ROV的船只航速遠大于所述R