[发明专利]一种可施加恒拉力的拖曳系统水池试验装置及操作方法

说明书

一种可施加恒拉力的拖曳系统水池试验装置及操作方法，包括拖车基座，拖车基座上安装滑轨系统，其包括滑轨和旋转轴，滑轨布置在拖车基座上，滑轨的右侧末端位置安装旋转轴，滑轨绕旋转轴旋转后固定，实现滑轨与拖车中纵剖面夹角的调整，滑轨左侧末端固定有定滑轮；还包括支杆系统，其包括支杆本体和滚轮，支杆本体的上方设置有两个滚轮，支杆本体通过两个滚轮安装在滑轨上；还包括配重系统，其包括轻绳、定滑轮、托盘和砝码，轻绳的两端分别连接在支杆本体和托盘上，中间通过定滑轮转向，托盘上盛放砝码；还包括拖曳系统，拖曳系统包括拖体，拖体通过拖缆与拖车基座固定；还包括定向机构和多个水下摄像机，试验效率高。

技术领域

本发明涉及拖曳系统水池试验技术领域，尤其是一种可施加恒拉力的拖曳系统水池试验装置及操作方法。

背景技术

深海缆绳吊放回收系统、拖曳探测系统，工程应用广泛。深海吊放时，缆绳会遭受海流力产生偏斜，导致布放精度降低。为了小幅调整水下拖体的位置，通常采用水下拖体自带的推进器推进抗流移动。

在水池试验中，当前研究的采用拖体带推进器来进行模拟试验的方案存在较多缺点：

1、需要配备复杂的推进器系统和控制系统；

2、难以保证推进器推力方向；

3、受到成本和技术的限制，推进器通常难以满足尺寸缩比要求。

采用牵引缆对拖体提供拉力等效推进器推力是另一种可行的方法。但是，拖曳系统为柔性系统，拖体被牵引后，叠加水动力的影响，拖缆形状改变规律复杂，难以预设牵引力的大小和角度。采用定滑轮加配重砝码的方式，尽管可以提供恒定的拉力，但是，无法保持牵引力角度恒定。为了维持牵引角度恒定，牵引缆绳的系固端需要自动跟随移动，通常需要自动化的升降机构，还需要测量、反馈和闭环控制，机构复杂且昂贵。恒拉力下动态牵引拖曳系统的水池试验装置及方法暂未见诸报道。因此，急需一种能对水下拖曳系统提供恒定牵引力的水池试验装置及方法。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种可施加恒拉力的拖曳系统水池试验装置及操作方法，从而实现了无动力下的牵引力自恒定，简化了试验机构，降低了试验成本，提高了试验效率。

本发明所采用的技术方案如下：

一种可施加恒拉力的拖曳系统水池试验装置，包括拖车基座，所述拖车基座上安装滑轨系统，所述滑轨系统包括滑轨和旋转轴，滑轨布置在拖车基座上，滑轨的右侧末端位置安装旋转轴，滑轨绕旋转轴旋转后固定，实现滑轨与拖车中纵剖面夹角的调整，滑轨左侧末端固定有定滑轮；还包括支杆系统，支杆系统包括支杆本体和滚轮，支杆本体的上方设置有两个滚轮，支杆本体通过两个滚轮安装在滑轨上，支杆本体沿着滑轨水平移动；还包括配重系统，配重系统包括轻绳、定滑轮、托盘和砝码，轻绳的两端分别连接在支杆本体和托盘上，中间通过定滑轮转向，托盘上盛放砝码；还包括拖曳系统，拖曳系统包括拖体，拖体通过拖缆与拖车基座固定；还包括定向机构和多个水下摄像机，定向机构的结构为：包括套在支杆本体上的套环，套环上安装有与支杆本体垂直的转动轴，转动轴头部连接升力板，转动轴中部安装一号齿轮，转动杆的中部开有安装孔，安装孔内插入楔形柱，转动杆上焊接一对吊环，吊环上分别连接一号定向绳和二号定向绳，两根定向绳头部同时与牵引绳打结，牵引绳连接至拖体上，楔形柱的外侧焊接有二号齿轮，二号齿轮与一号齿轮啮合，二号齿轮与套环之间安装有弹簧。

其进一步技术方案在于：

支杆本体为细长扁平状结构，支杆本体的表面光滑。

套环沿着支杆本体上下移动。

套环采用浮力材料制作，维持整个定向机构水下零浮力。

牵引绳和定向绳均为零浮力、轻质细绳。

弹簧、二号齿轮和楔形柱三者共轴，并且轴线与支杆本体垂直。