一种潜射式布放装置及控制方法

本发明涉及船用设备领域，具体涉及一种潜射式布放装置及控制方法。

背景技术：

1、目前在进行温盐探测量仪的发射时，通常采用投弃的方式，使温盐探测量仪自由下落，但工作时间长，影响工作效率。若通过发射装置为温盐探测量仪提供动力会更好的提高工作效率，但目前所用的气动式不平衡式发射装置、水压平衡式发射装置和自航式发射装置皆不适合发射温盐探测量仪。气动式不平衡式发射装置发射之前，首先注入空气，随后将密封盖打开，高压空气涌入发射管将温盐探测量仪发射出去，但这个发射过程会持续几分钟，工作时间长，效率低。水压平衡式发射装置发射之前打开密闭舱门，注入海水使温盐探测量仪前后压力一致，随后打开阀门，通过海水的水压将温盐探测量仪发射出去，但该发射方式能量的转换效率极低，并且要保证系统的密封，而密封部件的强度影响最大发射深度，所以该方式只适用于浅水发射，而温盐探测量仪所需达到几千米的深海势必会增加密封部件的制造成本。自航式发射装置只能用于发射自身有动力的装置，但温盐探测量仪自身并无动力，所以并不适用于发射温盐探测量仪。

技术实现思路

1、本发明公开了一种潜射式布放装置及控制方法，解决了温盐探测量仪投放时工作效率低，发射装置制造成本高，发射装置能量转化率低和反应速度慢的问题。

2、采用的技术解决方案是：

3、一种潜射式布放装置，包括发射筒、线轴舱体和接线头；所述发射筒通过前端盖连接在线轴舱体的一端，接线头通过后端盖连接在线轴舱体的另一端；所述发射筒内部设有空腔，空腔内配置有发射电枢；发射筒外侧连接有能量块，能量块用于给发射电枢提供动力；所述线轴舱体内有走线通道，走线通道与接线头连通。

4、进一步地，所述能量块沿圆周方向均匀分布在发射筒上，沿发射筒一周排布有六个能量块，共十周；位于发射筒前五周的能量块形成加速模块，位于发射筒后五周的能量块形成减速模块；属于加速模块的能量块中都缠绕有线圈和单刀双掷电磁感应开关；属于减速模块中的能量块也缠绕有线圈，在第十周的能量块中设有位置感应器。

5、进一步地，所述加速模块中能量块的线圈缠绕方式为：线圈缠绕在同一周的能量块上并首尾相接，即从某一能量块开始缠绕，依次缠绕连接同一周其他能量块后回到这一能量块，至此形成一个加速线圈，共有五个加速线圈；所述减速模块中的能量块的线圈缠绕方式为：线圈从第六周某一能量块开始沿同一周能量块依次缠绕，再完成第六周第六个能量块的缠绕后，连接第七周某一能量块，以此类推直至缠绕至第十周的能量块。

6、进一步地，所述发射电枢包括金属电枢和磁体电枢，金属电枢和磁体电枢通过螺栓连接；发射电枢上设有滑块，发射筒内部设有滑轨和能量块接线孔，所述滑块与滑轨相适配；连接能量块的导线从能量块接线孔引出。

7、进一步地，所述走线通道包括线轴和走线柱，线轴套接在走线柱上，线轴实现在走线柱上旋转运动，方便释放导线。

8、进一步地，还包括连接法兰，所述连接法兰通过螺栓固定在前端盖上；连接法兰上具有螺栓孔，走线柱通过螺栓孔与连接法兰螺栓连接；走线柱上螺栓连接有线轴承托件，所述线轴承托件位于走线柱一端近后端盖侧；线轴承托件上设有出线孔；所述线轴承托件上嵌有密封圈，所述密封圈位于线轴承托件与线轴船舱接触处。

9、进一步地，所述走线柱呈圆柱状，走线柱上设有三个穿线孔，其中两个穿线孔位于走线柱的左端面上，另一个穿线孔位于走线柱的右侧侧面上。

10、进一步地，所述接线头包括固定孔和连接孔；所述固定孔用于连接配重块或导轨以便于装置的固定，连接孔用于外部电能的输入。

11、进一步地，所述走线柱一端连接有空心螺柱，空心螺柱与接线头连通。

12、一种潜射式布放装置的控制方法，使用所述的一种潜射式布放装置，包括：

13、s1.发射前准备；

14、将需要布放的仪器放置发射筒内，将布放装置放置到潜航器中与外部环境接触的隔离仓内，若此时隔离仓无法对发射装置提供约束，则通过连接孔增加配重块或导轨来辅助固定装置；完成线路连接；

15、s2.实施发射；

16、首先为能量块通电，通电后线圈会生成磁场；然后根据安培定则确定发射筒中磁场方向，确定磁场方向后，根据同极相斥异极相吸的原理安装发射电枢，通电线圈产生的磁场力会使发射电枢运动；电枢开始运动时，加速线圈提供给发射电枢吸力，此时吸力为发射电枢的推进力，在发射电枢经过加速线圈中心位置后，单刀双掷电磁感应开关会改变此线圈的电流方向，加速线圈为发射电枢提供斥力，此时斥力为发射电枢的推进力，使发射电枢在加速模块中处于加速状态；在度过加速模块后进入减速模块中，所述减速模块中在第八周线圈之前，第六周至第八周线圈为发射电枢提供吸力，此时的吸力为推进力，使发射电枢仍然处于加速状态，在经过第八周线圈中心位置后，位置感应器发射信号关闭减速模块的电源，使发射电枢在摩擦力的作用下处于减速状态，避免了发射电枢的速度过快对发射筒造成破坏；

17、s3.发射后处理；

18、在发射电枢到达第十周线圈后，位置感应器感应到发射电枢位置后，位置感应器发射信号开启减速模块的电源，将信号传递到后端控制电路，使加速模块中的单刀双掷电磁感应开关恢复线圈电流方向为发射之前的方向，使加速模块为发射电枢复位过程提供吸力，此时吸力方向为发射方向的反方向；发射电枢首先受到减速模块提供的吸力，此时吸力为发射方向反方向，发射电枢向发射方向反方向运动，到达第八周线圈中心位置后，位置感应器发出信号关闭减速模块电源，使发射电枢通过惯性到达第五周线圈，到达第五周线圈后，加速模块会给发射电枢提供吸力，此时吸力方向为发射方向的反方向，并经过第五周线圈中心位置时，单刀双掷电磁感应开关改变线圈电流方向，使发射电枢受到斥力，此时斥力为发射方向反方向，以此类推经过剩余的每周线圈，最终使发射电枢复位；随后切断电源，将各能量块的正负极导线接地，释放残余电能，将布放装置取回后，重新装填需要布放的仪器至发射筒内，将布放装置放置到潜航器中与外部环境接触的隔离仓内，至此完成发射。

19、本发明的有益技术效果是：

20、本发明通过使用电磁组合发射温盐探测量仪降低了制造成本并能应用于深海发射，通过电磁转换为温盐探测量仪提供动力，使自身无动力的温盐探测量仪也能够发射。发射电枢包括磁体电枢，提高了发射电枢的能源利用率，提高了发射电枢的反应速度，使发射工作时间大大降低，提高了发射温盐探测量仪的工作效率。本发明装置制造成本低，提高了发射电枢的反应速度，提高了发射的工作效率。

技术特征：

1.一种潜射式布放装置，其特征在于，包括发射筒(1)、线轴舱体(2)和接线头(3)；所述发射筒(1)通过前端盖(5)连接在线轴舱体(2)的一端，接线头(3)通过后端盖(6)连接在线轴舱体(2)的另一端；所述发射筒(1)内部设有空腔，空腔内配置有发射电枢(7)；发射筒(1)外侧连接有能量块(8)，能量块(8)用于给发射电枢(7)提供动力；所述线轴舱体(2)内有走线通道(9)，走线通道(9)与接线头(3)连通。

2.根据权利要求1所述的一种潜射式布放装置，其特征在于，所述能量块(8)沿圆周方向均匀分布在发射筒(1)上，沿发射筒(1)一周排布有六个能量块(8)，共十周；位于发射筒(1)前五周的能量块(8)形成加速模块，位于发射筒(1)后五周的能量块(8)形成减速模块；属于加速模块的能量块(8)中都缠绕有线圈和单刀双掷电磁感应开关(25)；属于减速模块中的能量块(8)也缠绕有线圈，在第八周和第十周的能量块(8)中设有位置感应器。

3.根据权利要求2所述的一种潜射式布放装置，其特征在于，所述加速模块中能量块(8)的线圈缠绕方式为：线圈缠绕在同一周的能量块(8)上并首尾相接，即从某一能量块(8)开始缠绕，依次缠绕连接同一周其他能量块(8)后回到这一能量块(8)，至此形成一个加速线圈，共有五个加速线圈；所述减速模块中的能量块(8)的线圈缠绕方式为：线圈从第六周某一能量块(8)开始沿同一周能量块(8)依次缠绕，在完成第六周第六个能量块(8)的缠绕后，连接第七周某一能量块(8)，以此类推直至缠绕至第十周的能量块(8)。

4.根据权利要求1所述的一种潜射式布放装置，其特征在于，所述发射电枢(7)包括金属电枢(11)和磁体电枢(12)，金属电枢(11)和磁体电枢(12)通过螺栓(26)连接；发射电枢(7)上设有滑块(17)，发射筒(1)内部设有滑轨(18)和能量块接线孔(19)，所述滑块(17)与滑轨(18)相适配；连接能量块(8)的导线从能量块接线孔(19)引出。

5.根据权利要求1所述的一种潜射式布放装置，其特征在于，所述走线通道(9)包括线轴(13)和走线柱(14)，线轴(13)套接在走线柱(14)上，线轴(13)实现在走线柱(14)上旋转运动，用于释放导线。

6.根据权利要求5所述的一种潜射式布放装置，其特征在于，还包括连接法兰(4)，所述连接法兰(4)通过螺栓固定在前端盖(5)上；连接法兰(4)上具有螺栓孔，走线柱(14)通过螺栓孔与连接法兰(4)螺栓连接；走线柱(14)上螺栓连接有线轴承托件(20)，所述线轴承托件(20)位于走线柱(14)一端近后端盖(6)侧；线轴承托件(20)上设有出线孔(21)；所述线轴承托件(20)上嵌有密封圈(22)，所述密封圈(22)位于线轴承托件(20)与线轴船舱接触处。

7.根据权利要求6所述的一种潜射式布放装置，其特征在于，所述走线柱(14)呈圆柱状，走线柱(14)上设有三个穿线孔(15)，其中两个穿线孔(15)位于走线柱(14)的左端面上，另一个穿线孔(15)位于走线柱(14)的右侧侧面上。

8.根据权利要求1所述的一种潜射式布放装置，其特征在于，所述接线头(3)包括固定孔(23)和连接孔(24)；所述固定孔(23)用于连接配重块或导轨以便于装置的固定，连接孔(24)用于外部电能的输入。

9.根据权利要求7所述的一种潜射式布放装置，其特征在于，所述走线柱(14)一端连接有空心螺柱(16)，空心螺柱(16)与接线头(3)连通。

10.一种潜射式布放装置的控制方法，其特征在于，如使用权利要求1-9任一所述的一种潜射式布放装置，包括：

技术总结
本发明涉及船用设备领域，具体涉及一种潜射式布放装置及控制方法，用于在深海中发射需布放的仪器或设备。一种潜射式布放装置，包括发射筒、线轴舱体和接线头；所述发射筒通过前端盖连接在线轴舱体的一端，接线头通过后端盖连接在线轴舱体的另一端；所述发射筒内部设有空腔，空腔内配置有发射电枢；发射筒外侧连接有能量块，能量块用于给发射电枢提供动力；所述线轴舱体内有走线通道，走线通道与接线头连通。本发明装置制造成本低，提高了发射电枢的反应速度，提高了发射的工作效率。

技术研发人员：刘杰,崔永超,杜立彬,马衍群,柳泽政
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16