[发明专利]水下运载器专用的可卸放被动式光电缆布放装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水下运载器专用的光电缆布放装置，特别是一种针对短距离、高精度水下光电缆布放任务的水下运载器专用可卸放被动式光电缆布放装置，属于海洋工程技术领域。

背景技术

目前，水下光电缆的布放主要是由海缆布放作业船、拖曳式海缆埋设系统等设备完成，针对长距离的水下光电缆布放，对精度要求不高。但是当应用于海底短距离、高精度的光电缆布放任务时，运用布放作业船或者海缆埋设系统等大型设备就显得效率低下了。针对水下短距离、高精度的光电缆布放，采用水下专用探测和作业设备是必需的。水下运载器是当前海洋环境、海底资源探测和样本采集最主要的工具之一。一般大型的水下运载器都安装有机械手和专用水下作业工具，能够执行诸如水下取样、海底地形测绘、环境评估等深水作业任务，同时就现阶段而言，水下运载器仍然拥有较高的机动性和可操控性，例如能够相对准确的按照预定路线航行。针对水下短距离、高精度的水下光电缆布放任务，水下运载器所具有的特性非常适合这样的工作。虽然拥有良好的水下机动性和作业能力，但是由于海底复杂恶劣的环境，单单依靠水下运载器是无法进行精确复杂的光电缆布放任务的。

国外已经开始逐渐采用水下运载器作为深水作业执行平台，搭载专用的海缆布放作业底盘进行水下光电缆布放任务。在已有技术中，日本已经使用其研制的大型深海水下运载器Hyper-Dolphin号，安装自主开发的海缆布放底盘，主要执行日本实时海底观测网的观测节点之间的光电缆布放任务。日本海底实时观测网观测节点之间的距离遥远，针对此情况其海缆布放底盘能够布放最长达10km的海缆。该布缆底盘的主要功能部件为可转动式空心缆鼓，悬空安装在框架结构后半部空间内，海缆缠绕在缆鼓外径上，依靠被动式拉线放缆。缆鼓由两滑轮悬吊，使用水下电机控制海缆缆鼓的卸放和回收。在缆鼓前端安装有导缆滑轮辅助放缆，但是无海缆张力控制装置，缆线张力无法调节。该布缆底盘的布缆路线可以通过操控水下运载器的运动来精确控制，但是其体积庞大、加工和装配比较复杂，水下电机成本很高。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺陷，本发明设计了一种针对短距离、高精度水下光电缆布放任务的水下运载器专用可卸放被动式光电缆布放装置。它不仪使得深水作业型水下运载器可以安全、准确的完成布放任务，同时制造加工相对于国外设计更加简单，控制机制容易实现。该装置通过螺栓安装于水下运载器本体下端，可按需要拆卸，不会影响到水下运载器本体的正常航行和工作。

本发明所采用的技术方案如下：本装置安装在水下运载器下方，包括主体框架、浮力材料、四根防撞横梁、两根缆鼓支撑横梁、阀箱支撑、两个牺牲阳极、布缆功能构件和液压控制装置。主体框架是采用铝合金或者不锈钢型材焊接而成的矩形立方体框架构件。其平面尺寸同水下运载器底部尺寸一致，高度不超过水下运载器本体高度。主体框架上端有螺栓孔，通过螺栓固接在水下运载器本体下端。浮力材料为树脂基空心玻璃微珠粘合而成的板状结构体，置于水下运载器下端和主体框架上端之间，其平面尺寸与主体框架上端平面尺寸一致。浮力材料使得光电缆布放装置在水中处于零浮力悬浮状态。四根防撞横梁均为铝合金或不锈钢型材制成的梯形结构体，其中两根分别安装在主体框架的右侧上下端，两根分别安装在左侧上下端，用于加强主体框架的结构强度，减少撞击带来的破坏。两根长度相同的缆鼓支撑横梁采用与主体框架相同的型材加工，分别平行固接在主体框架的上端。阀箱支撑是铝合金或不锈钢型材构成的工字型结构体，安装于主体框架右下部，支撑油缸控制阀箱。两个牺牲阳极为水滴型结构体，材料为金属锌、锌合金或者镁合金，分别焊接在主体框架右端的两根竖直支撑外侧，以减少海水对主体框架的腐蚀。