本實(shí)用新型屬于海洋技術(shù)裝備領(lǐng)域，具體涉及一種無人潛航器折疊浮囊深水上浮試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

深水無人潛航器需要在不同航行深度上浮回收，浮囊充氣式回收是常用的回收方法。無人潛航器航行時，浮囊以折疊方式收納在整流罩內(nèi)，當(dāng)接收到上浮指令后，浮囊開始充氣并打開整流罩，當(dāng)囊內(nèi)壓力達(dá)到指定壓力后，浮囊憑借自身的浮力帶動無人潛航器上浮完成回收。

在現(xiàn)有的技術(shù)中，由于試驗(yàn)水池水深不夠，或者無法有效模擬浮囊深水上浮的排氣過程，導(dǎo)致浮囊的深水上浮試驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室無法完成。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種無人潛航器折疊浮囊深水上浮試驗(yàn)裝置。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種無人潛航器折疊浮囊深水上浮試驗(yàn)裝置，包括深水環(huán)境模擬罐、加壓氣瓶和外部測試控制設(shè)備，所述深水環(huán)境模擬罐的頂部安裝有進(jìn)氣閥和排氣閥，所述進(jìn)氣閥和所述排氣閥均為電磁閥，所述加壓氣瓶的出氣端與所述進(jìn)氣閥連接，所述深水環(huán)境模擬罐內(nèi)安裝有內(nèi)部觀測設(shè)備和壓力傳感器，所述內(nèi)部觀測設(shè)備、所述壓力傳感器、所述排氣閥和所述進(jìn)氣閥均與所述外部測試控制設(shè)備電連接。

作為本專利選擇的一種技術(shù)方案，所述進(jìn)氣閥與所述深水環(huán)境模擬罐之間的安裝縫隙、所述排氣閥與所述深水環(huán)境模擬罐之間的安裝縫隙均填充有密封膠，所述進(jìn)氣閥的出氣端置于所述深水環(huán)境模擬罐內(nèi)且進(jìn)氣端與所述加壓氣瓶連接，所述排氣閥的進(jìn)氣端置于所述深水環(huán)境模擬罐內(nèi)且出氣端與外部大氣相通。

作為本專利選擇的一種技術(shù)方案，所述深水環(huán)境模擬罐內(nèi)設(shè)置有用于連接試驗(yàn)件的上吊耳和下吊耳，所述上吊耳設(shè)置在所述深水環(huán)境模擬罐的頂蓋內(nèi)側(cè)，所述下吊耳設(shè)置在所述深水環(huán)境模擬罐內(nèi)的底部。

作為本專利選擇的一種技術(shù)方案，所述深水環(huán)境模擬罐的頂部設(shè)置有穿墻密封插座，所述內(nèi)部觀測設(shè)備和所述壓力傳感器均通過線纜及所述穿墻密封插座與所述外部測試控制設(shè)備電連接。

作為本專利選擇的一種技術(shù)方案，所述內(nèi)部觀測設(shè)備為具有抗壓功能的防水高幅頻相機(jī)，所述外部測試控制設(shè)備為電腦。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

采取向深水環(huán)境模擬罐加壓的方式，有效模擬深水環(huán)境，為整流罩和浮囊在深水環(huán)境展開過程研究提供了研究手段；采取壓力傳感器與排氣閥聯(lián)合控制的方式，使罐內(nèi)壓力線性減小，有效模擬深水上浮過程的水壓變化環(huán)境，為浮囊深水上浮排氣過程研究提供了模擬手段；在深水環(huán)境模擬罐內(nèi)設(shè)置內(nèi)部觀測設(shè)備，使得深水上浮研究可視化、定量化。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-深水環(huán)境模擬罐；2-加壓氣瓶；3-進(jìn)氣閥；4-上吊耳；5-排氣閥；6-穿墻密封插座；7-內(nèi)部觀測設(shè)備；8-壓力傳感器；9-外部測試控制設(shè)備；10-水介質(zhì)；11-試驗(yàn)件；12-下吊耳。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

如圖1所示，本實(shí)用新型包括深水環(huán)境模擬罐1、加壓氣瓶2和外部測試控制設(shè)備9，深水環(huán)境模擬罐1的頂部安裝有進(jìn)氣閥3和排氣閥5，進(jìn)氣閥3和排氣閥5均為電磁閥，加壓氣瓶2的出氣端與進(jìn)氣閥3連接，深水環(huán)境模擬罐1內(nèi)安裝有內(nèi)部觀測設(shè)備7和壓力傳感器8，內(nèi)部觀測設(shè)備7、壓力傳感器8、排氣閥5和進(jìn)氣閥3均與外部測試控制設(shè)備9電連接。

作為本專利選擇的一種技術(shù)方案，進(jìn)氣閥3與深水環(huán)境模擬罐1之間的安裝縫隙、排氣閥5與深水環(huán)境模擬罐1之間的安裝縫隙均填充有密封膠，進(jìn)氣閥3的出氣端置于深水環(huán)境模擬罐1內(nèi)且進(jìn)氣端與加壓氣瓶2連接，排氣閥5的進(jìn)氣端置于深水環(huán)境模擬罐1內(nèi)且出氣端與外部大氣相通。

作為本專利選擇的一種技術(shù)方案，深水環(huán)境模擬罐1內(nèi)設(shè)置有用于連接試驗(yàn)件11的上吊耳4和下吊耳12，上吊耳4設(shè)置在深水環(huán)境模擬罐1的頂蓋內(nèi)側(cè)，下吊耳12設(shè)置在深水環(huán)境模擬罐1內(nèi)的底部。

作為本專利選擇的一種技術(shù)方案，深水環(huán)境模擬罐1的頂部設(shè)置有穿墻密封插座6，內(nèi)部觀測設(shè)備7和壓力傳感器8均通過線纜及穿墻密封插座6與外部測試控制設(shè)備9電連接。

作為本專利選擇的一種技術(shù)方案，內(nèi)部觀測設(shè)備7為具有抗壓功能的防水高幅頻相機(jī)，外部測試控制設(shè)備9為電腦。

上述結(jié)構(gòu)中通過進(jìn)氣閥3向罐內(nèi)加壓，用以模擬深水環(huán)境，壓力傳感器8用于測試罐內(nèi)的實(shí)時壓力；排氣閥5和壓力傳感器8聯(lián)合控制氣體排出速率，用以以模擬隨著浮囊上浮，外界環(huán)境壓力不斷減小的環(huán)境。

根據(jù)上述無人潛航器折疊浮囊深水上浮試驗(yàn)裝置而得到的無人潛航器折疊浮囊深水上浮試驗(yàn)方法，具體操作過程如下：

向深水環(huán)境模擬罐1加水，水介質(zhì)10與深水環(huán)境模擬罐1的頂部之間留出氣體加壓空間；

將試驗(yàn)件11浸沒于水中，試驗(yàn)件11包括整流罩和位于整流罩內(nèi)的浮囊，整流罩上下兩端分別通過拉繩與上吊耳4和下吊耳12連接，在深水環(huán)境模擬罐1內(nèi)部不同角度布置水下高速攝像系統(tǒng)和照明系統(tǒng)，用以觀測整流罩打開和浮囊的充氣展開過程；

由加壓氣瓶2通過進(jìn)氣閥3向深水環(huán)境模擬罐1內(nèi)充氣加壓，當(dāng)壓力傳感器8檢測達(dá)到預(yù)定壓力時由外部測試控制設(shè)備9關(guān)閉進(jìn)氣閥3；

對試驗(yàn)件11中的浮囊充氣(浮囊的充氣結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，這里不多做說明)，與此同時打開排氣閥5，通過內(nèi)部觀測設(shè)備7及外部測試控制設(shè)備9觀測浮囊的展開過程及參數(shù)，通過外部測試控制設(shè)備9根據(jù)壓力傳感器8反饋的壓力參數(shù)控制排氣閥5的閥門大小從而對泄壓速率進(jìn)行調(diào)節(jié)，在浮囊展開至預(yù)定狀態(tài)前保持深水環(huán)境模擬罐1內(nèi)壓力不變；

當(dāng)浮囊展開至預(yù)定狀態(tài)后，通過調(diào)整泄壓速率使深水環(huán)境模擬罐1內(nèi)壓力穩(wěn)定下降，不同的泄壓速率對應(yīng)不同的浮囊上浮速度，由此可以模擬不同上浮速度要求的上浮環(huán)境；

通過內(nèi)部觀測設(shè)備7進(jìn)一步觀測浮囊在不同速度下上浮的過程及參數(shù)，由此得到浮囊在不同深度下的展開規(guī)律及不同速度上浮時的排氣規(guī)律。

上述試驗(yàn)方法中，深水環(huán)境模擬罐1內(nèi)的水介質(zhì)應(yīng)足夠多，在浮囊在充分膨脹后仍完全浸沒在深水環(huán)境模擬罐1內(nèi)的水介質(zhì)中。

由于水壓與水深呈正比關(guān)系，設(shè)浮囊上浮速度為v，上浮深度變換h時水壓變化為P，則由

P＝ρgh＝ρgvt

可得泄壓速率為

可見，泄壓速率η與上浮速度v成正比，當(dāng)采用不同的泄壓速率時，可以模擬不同上浮速度的上浮環(huán)境。

以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。