[发明专利]一种浮标吊放缓冲机构及布放方法

说明书

本发明提出一种浮标吊放缓冲机构及布放方法，浮标吊放缓冲机构包括通信线缆和弹性体，弹性体为长条圆柱柔性结构，通信线缆中的一部分无交叉均匀缠绕在弹性体上，且缠绕在弹性体上的通信线缆两端与弹性体绑扎固定。本发明给出了通信线缆在弹性体上缠绕匝数n的确定方法。并为实现有序布放，提出了线团上端面螺旋状盘绕环槽方法，将缠绕有通信线缆的弹性体盘绕并点胶固定在沟槽中，当浮标下沉探测段释放后，将盘绕好的弹性体有序拉出，从而保证了线缆布放的可靠性。本发明可以有效的降低线缆释放完毕时的冲击力，减低漂浮过程海浪对浮标下沉探测段的影响。

技术领域

本发明涉及一种浮标吊放缓冲机构及布放方法，特别是涉及一种基于弹性缓冲体的吊放缓冲机构及布放方法，适用于吊放式通信浮标等设备。

背景技术

浮标投放入水后，释放与其挂接的声呐或盐度、温度等传感器和探测传感装置，该装置通过线团布放通信线缆下沉至设定深度，通信线缆用于连接浮标和探测传感装置并提供通信信道，以实现水下目标探测、水下通信及水文参数测量信息的交互。例如水下航行器用通信浮标，其作为一种小型化跨介质网络通信节点，从水下发射出管后，在正浮力作用下向水面运动，到达水面后浮标分离成两部分：水面漂浮段和下沉探测段，两段之间采用有线通信方式连接。探测段携带的声呐与水下航行器进行水声通信，漂浮段携带的数传通信模块和北斗模块把水下航行器发出的信息传递给水面舰船或岸基平台，从而实现水下航行器的跨介质对外通信及位置校准。

探测传感装置下沉至设定深度时，由于通信线缆长度限制，探测传感装置下沉速度由最大瞬时变为0，速度的突变使通信线缆承受很大的拉力，为保证浮标系统的正常工作，要求通信线缆具有较高的抗拉强度，必然会增大通信线缆的结构尺寸，增加设计复杂度，并提高成本。同时，由于海浪及海流的影响，会引起探测传感装置的低频振动和流噪声，这样会对声呐探测产生干扰。文献“黄洪石，声呐浮标结构方案设计，《声学与电子工程》，2000年第2期，2000.02”公开了一种减振降噪系统，该系统通过在主悬缆绳上增加柔性缆和阻尼器，来降低波浪、海流对声阵的影响，然而增加该系统会增加浮标的设计难度和系统复杂度，为保证浮标可靠性的前提下必然会带来成本的大幅提升。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种基于弹性体的浮标吊放缓冲机构及布放方法，实现浮标与探测传感装置分离后，机构有序释放直至工作。

本发明的技术方案为：

所述一种浮标吊放缓冲机构，其特征在于：包括通信线缆和弹性体；

所述弹性体为长条圆柱柔性结构；弹性体一端能够与浮标的水面漂浮段固定连接；

所述通信线缆中的一部分无交叉均匀缠绕在弹性体上，且缠绕在弹性体上的通信线缆两端与弹性体绑扎固定，保证受力时缠绕在弹性体上的通信线缆与弹性体无相对运动；

所述弹性体半径不小于通信线缆最小弯曲半径，弹性体的抗拉强度不小于通信线缆承受最大张力的1.2倍。

进一步的优选方案，所述一种浮标吊放缓冲机构，其特征在于：通信线缆在弹性体上缠绕匝数n同时满足以下公式：

其中L为弹性体有效长度，ΔL_max为弹性体最大拉伸长度，R为弹性体变形前半径，r为通信线缆半径，α为安全系数；所述弹性体有效长度指弹性体中缠绕有通信线缆部分的长度；所述弹性体最大拉伸长度ΔL_max通过公式

得到，F_max为通信线缆承受的最大张力，E为弹性体弹性模量。

进一步的优选方案，所述一种浮标吊放缓冲机构，其特征在于：所述弹性体上端采用绑扎带固定形成一个环，与浮标的水面漂浮段底部挂钩连接。