一種水下拖曳體的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發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】
[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：回轉體和非回 轉體。非回轉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 備復雜的水下傳感和航行裝置來調控拖曳體的姿態，成本昂貴，目前多處于科研試驗階段， 商業化應用很少。回轉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體 外形，Myring曾經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、馬赫數等 對阻力的影響，其研究結論己經應用到AUV的設計上，美國的REMUSAUV和印度的MARIUS AUV就借鑒了其外形與研究成果。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于克服現有技術的不足及缺陷而提供一種水中阻力小，低噪聲， 浮力調控方便，拆裝方便的水下拖曳體。
[0004] 為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：
[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 拖曳體本體包括設置在頭部的穿梭頭、設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置在阻力浮筒 內方便配重塊的安裝。
[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為頭部指數參數（取正數），變化不同的η 值對應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，本發明通過對拖曳體本體的頭部和尾部的外形進行重新設 計，借鑒Myring外形，采用Myring回轉體流線型結構，一方面利用這類結構利于減少阻力 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 回轉流線型結構在拖曳轉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的配重塊進行調整，可根據需要浮力的大小，在裝配時加裝不同數 量的配重塊，使得配重塊放置和調節方便，浮力調節可控而又方便。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明的結構示意圖。
[0017] 圖2是本發明的剖視圖。
[0018] 圖3是本發明拖曳體本體的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖，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，本發明要解決兩個技術問題，第一個技術問題 是提供一種低噪聲式水下拖曳體；第二個技術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問題，本發明提供的外形采用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為頭部指數參數，變化不同的η值對應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值對應著不同的尾部形狀，D為Myring型的直徑，如圖3所示。
[0022] 本發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] 為解決第二個技術問題，本發明提供的的低噪聲浮力可控式水下拖曳體，所述拖 曳體本體包括設置在頭部的穿梭頭1、設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 端均設置在阻力浮筒2內方便配重塊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，然后根據所需要設定浮力大小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] 這樣我們即可根據需要確定配重塊的重量。
【主權項】
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置在頭部的穿梭頭（1)、設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）的另一端均設置在阻力浮筒（2)內方便配重塊巧）的安裝。2. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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為頭部指數參數，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置在頭部的穿梭頭、設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置在阻力浮筒內方便配重塊的安裝，本裝置具有水中阻力小，低噪聲，浮力調控方便，拆裝方便等優點，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用提供方便。
【IPC分類】B63C11/52
【公開號】CN105398555
【申請號】CN201510833787
【發明人】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】長城信息產業股份有限公司, 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