本發(fā)明屬于海洋裝備，尤其涉及一種空投式無(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置。

背景技術(shù)：

1、空投式無(wú)人潛航器是一種通過(guò)空中投放并利用降落傘減緩下降速度的裝備，廣泛用于軍事和民用領(lǐng)域。當(dāng)無(wú)人潛航器進(jìn)入水中后，為確保其順利執(zhí)行任務(wù)，必須實(shí)現(xiàn)與降落傘傘包的脫離，這就需要配備自動(dòng)脫傘裝置?？胀睹搨憬Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要解決兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：首先，裝置必須具備自鎖功能，因?yàn)樵诟呖詹挤艜r(shí)，開(kāi)傘瞬間會(huì)在脫傘結(jié)構(gòu)處產(chǎn)生巨大的負(fù)載，只有自鎖功能才能確保設(shè)備的安全性；其次，入水后裝置必須自動(dòng)脫傘，能夠快速且可靠地將傘包與潛航器分離，從而使?jié)摵狡髡Ｕ归_(kāi)水下任務(wù)。

2、然而，當(dāng)前大多數(shù)用于空投式潛航器的自動(dòng)脫傘裝置存在多種缺點(diǎn)和不足。首先，這類裝置大多依賴浸水傳感器和電路驅(qū)動(dòng)，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化脫傘，但其造價(jià)較高。其次，由于潛航器工作環(huán)境復(fù)雜，脫傘裝置必須具備優(yōu)良的防水和耐壓性能，這使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，進(jìn)一步增加了制造成本。此外，裝置的加入還會(huì)增加潛航器的重量，削弱其載荷能力，限制了潛航器的整體性能。操作方面，現(xiàn)有脫傘裝置需要使用者具備豐富的專業(yè)技能，且必須經(jīng)過(guò)系統(tǒng)化的培訓(xùn)，才能確保其正確使用，降低了裝置在批量生產(chǎn)和大規(guī)模應(yīng)用中的適應(yīng)性。因此，現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)脫傘裝置在成本、結(jié)構(gòu)復(fù)雜度和操作便捷性等方面都有待進(jìn)一步優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種旨在解決空投式無(wú)人潛航器在高空布放時(shí)的自鎖安全問(wèn)題以及入水后自動(dòng)實(shí)現(xiàn)傘包與潛航器可靠分離的問(wèn)題的空投式無(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置。

2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種空投式無(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置，其特征在于：包括卡盤(pán)、彈性頂件、插銷(xiāo)、卡鎖部件、卡銷(xiāo)部件、蓄能驅(qū)動(dòng)單元；所述插銷(xiāo)形成能夠自所述卡盤(pán)脫離的插接銷(xiāo)件，所述彈性頂件安裝于所述卡盤(pán)并對(duì)所述插銷(xiāo)施以令其脫離的彈力，所述卡鎖部件安裝于所述卡盤(pán)，所述卡銷(xiāo)部件通過(guò)銷(xiāo)軸安裝于所述插銷(xiāo)，所述卡銷(xiāo)部件通過(guò)繞所述銷(xiāo)軸擺動(dòng)形成與所述卡鎖部件卡接的、對(duì)所述插銷(xiāo)與所述卡盤(pán)脫離形成止擋的鎖止位，以及與所述卡鎖部件脫離的、對(duì)所述插銷(xiāo)與所述卡盤(pán)脫離解除止擋的解鎖位。

3、所述蓄能驅(qū)動(dòng)單元安裝于所述插銷(xiāo)，包括滑桿、蓄能彈簧和水溶卡擋部件，所述蓄能彈簧通過(guò)所述滑桿連接所述卡銷(xiāo)部件，所述蓄能彈簧對(duì)所述卡銷(xiāo)部件施以自鎖止位轉(zhuǎn)動(dòng)至解鎖位的彈力，所述水溶卡擋部件安裝于所述插銷(xiāo)，所述水溶卡擋部件形成阻止所述滑桿移動(dòng)的銷(xiāo)件。

4、在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述插銷(xiāo)的兩側(cè)方左右對(duì)稱設(shè)置所述卡鎖部件，所述插銷(xiāo)上左右對(duì)稱安裝所述卡銷(xiāo)部件，所述滑桿設(shè)于兩所述卡銷(xiāo)部件之間且沿兩所述卡銷(xiāo)部件的對(duì)稱中線移動(dòng)，所述蓄能彈簧對(duì)所述滑桿施以令其移動(dòng)的彈力。

5、在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述蓄能驅(qū)動(dòng)單元包括蓄能擺桿和連桿，所述蓄能擺桿的一端通過(guò)銷(xiāo)軸安裝于所述插銷(xiāo)，所述蓄能擺桿的另一端通過(guò)銷(xiāo)軸連接所述連桿，所述連桿的另一端通過(guò)銷(xiāo)軸連接所述滑桿；當(dāng)所述卡銷(xiāo)部件處于鎖止位，所述滑桿、連桿和蓄能擺桿依次連接形成直線連桿；所述蓄能彈簧對(duì)所述蓄能擺桿施以擺動(dòng)彈力。

6、在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述卡銷(xiāo)部件為卡桿，所述卡桿通過(guò)銷(xiāo)軸以杠桿的方式安裝于所述插銷(xiāo)，所述卡桿的外端部用于卡接所述卡鎖部件，所述卡桿的內(nèi)端通過(guò)拉桿連接所述滑桿的端部，所述拉桿的兩端通過(guò)銷(xiāo)軸分別連接所述卡桿和所述滑桿，當(dāng)所述卡銷(xiāo)部件處于鎖止位，左右對(duì)稱的兩條拉桿位于一條直線上。

7、在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述卡鎖部件為限位桿，所述限位桿通過(guò)銷(xiāo)軸以杠桿的方式安裝于所述卡盤(pán)，所述限位桿的內(nèi)側(cè)端部用于卡接所述卡桿，所述限位桿的外側(cè)端部通過(guò)彈性件連接所述卡盤(pán)，所述彈性件對(duì)所述限位桿施以彈力，以令限位桿的內(nèi)側(cè)端部頂靠所述插銷(xiāo)側(cè)部。

8、在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述連桿設(shè)有卡口，所述水溶卡擋部件設(shè)有擋臺(tái)部，當(dāng)所述卡銷(xiāo)部件處于鎖止位，所述水溶卡擋部件的擋臺(tái)部與所述連桿的卡口卡接。

9、在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述插銷(xiāo)上設(shè)有左右對(duì)稱的限位板，兩所述限位板之間形成用于裝配所述滑桿的滑道，所述滑桿安裝于所述滑道中并沿所述滑道移動(dòng)；所述卡盤(pán)上設(shè)有左右對(duì)稱的限位塊，兩所述限位塊之間形成用于插裝所述插銷(xiāo)的插槽，所述插銷(xiāo)安裝于所述插槽中并沿所述插槽移動(dòng)。

10、在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述卡盤(pán)上設(shè)有用于安裝傘包的傘包連接孔，所述插銷(xiāo)上設(shè)有用于連接潛航器連接孔。

11、在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述彈性頂件包括脫傘彈簧和頂塊，所述頂塊通過(guò)直線滑槽安裝于卡盤(pán)，所述脫傘彈簧設(shè)于所述直線滑槽中并對(duì)所述頂塊施以彈力，所述頂塊頂壓所述插銷(xiāo)。

12、在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述插銷(xiāo)設(shè)有用于嵌裝所述水溶卡擋部件的定位孔，所述連桿設(shè)有與連桿的卡口連通的水通孔。

13、本申請(qǐng)?zhí)岢龅目胀妒綗o(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置具有多方面的優(yōu)點(diǎn)與顯著效果。首先，裝置采用機(jī)械連桿的狀態(tài)改變來(lái)調(diào)節(jié)脫傘裝置的受力情況，能夠有效實(shí)現(xiàn)自鎖功能。這樣的設(shè)計(jì)確保了在高空布放過(guò)程中，即便傘包承受較大的瞬時(shí)負(fù)載，裝置也能保持穩(wěn)定，保障潛航器設(shè)備的安全性和可靠性。其次，裝置通過(guò)使用水溶材料來(lái)控制脫傘的啟動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)無(wú)人潛航器入水后，水溶材料迅速自溶，進(jìn)而觸發(fā)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)脫傘。這一設(shè)計(jì)巧妙地利用了水的特性，避免了復(fù)雜的電路和傳感器，降低了制造和維護(hù)成本，同時(shí)也減少了防水和耐壓要求，提高了裝置的適應(yīng)性和簡(jiǎn)便性。

14、此外，裝置的機(jī)械連桿優(yōu)先設(shè)計(jì)為滑塊多連桿機(jī)械結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在力學(xué)上具有出色的自鎖功能，顯著提高了傘包在未脫傘狀態(tài)下的穩(wěn)定性。多連桿機(jī)械結(jié)構(gòu)不僅提升了整體的安全性和可靠性，還增強(qiáng)了裝置在復(fù)雜環(huán)境下的抗干擾能力，確保傘包和潛航器之間的連接在空中布放階段不會(huì)出現(xiàn)意外分離。通過(guò)這些設(shè)計(jì)優(yōu)化，該裝置實(shí)現(xiàn)了低成本、效果好的入水自動(dòng)脫傘操作，減少了對(duì)電力驅(qū)動(dòng)和復(fù)雜傳感器的依賴，極大簡(jiǎn)化了操作過(guò)程，使其更易于批量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用?？傮w而言，這種自動(dòng)脫傘裝置不僅具有成本效益，還能在不同使用環(huán)境下提供穩(wěn)定、可靠的脫傘效果。

技術(shù)特征：

1.一種空投式無(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置，其特征在于：包括卡盤(pán)、彈性頂件、插銷(xiāo)、卡鎖部件、卡銷(xiāo)部件、蓄能驅(qū)動(dòng)單元；所述插銷(xiāo)形成能夠自所述卡盤(pán)脫離的插接銷(xiāo)件，所述彈性頂件安裝于所述卡盤(pán)并對(duì)所述插銷(xiāo)施以令其脫離的彈力，所述卡鎖部件安裝于所述卡盤(pán)，所述卡銷(xiāo)部件通過(guò)銷(xiāo)軸安裝于所述插銷(xiāo)，所述卡銷(xiāo)部件通過(guò)繞所述銷(xiāo)軸擺動(dòng)形成與所述卡鎖部件卡接的、對(duì)所述插銷(xiāo)與所述卡盤(pán)脫離形成止擋的鎖止位，以及與所述卡鎖部件脫離的、對(duì)所述插銷(xiāo)與所述卡盤(pán)脫離解除止擋的解鎖位；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空投式無(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置，其特征在于：所述插銷(xiāo)的兩側(cè)方左右對(duì)稱設(shè)置所述卡鎖部件，所述插銷(xiāo)上左右對(duì)稱安裝所述卡銷(xiāo)部件，所述滑桿設(shè)于兩所述卡銷(xiāo)部件之間且沿兩所述卡銷(xiāo)部件的對(duì)稱中線移動(dòng)，所述蓄能彈簧對(duì)所述滑桿施以令其移動(dòng)的彈力。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空投式無(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置，其特征在于：所述蓄能驅(qū)動(dòng)單元包括蓄能擺桿和連桿，所述蓄能擺桿的一端通過(guò)銷(xiāo)軸安裝于所述插銷(xiāo)，所述蓄能擺桿的另一端通過(guò)銷(xiāo)軸連接所述連桿，所述連桿的另一端通過(guò)銷(xiāo)軸連接所述滑桿；當(dāng)所述卡銷(xiāo)部件處于鎖止位，所述滑桿、連桿和蓄能擺桿依次連接形成直線連桿；所述蓄能彈簧對(duì)所述蓄能擺桿施以擺動(dòng)彈力。

4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空投式無(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置，其特征在于：所述卡銷(xiāo)部件為卡桿，所述卡桿通過(guò)銷(xiāo)軸以杠桿的方式安裝于所述插銷(xiāo)，所述卡桿的外端部用于卡接所述卡鎖部件，所述卡桿的內(nèi)端通過(guò)拉桿連接所述滑桿的端部，所述拉桿的兩端通過(guò)銷(xiāo)軸分別連接所述卡桿和所述滑桿，當(dāng)所述卡銷(xiāo)部件處于鎖止位，左右對(duì)稱的兩條拉桿位于一條直線上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空投式無(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置，其特征在于：所述卡鎖部件為限位桿，所述限位桿通過(guò)銷(xiāo)軸以杠桿的方式安裝于所述卡盤(pán)，所述限位桿的內(nèi)側(cè)端部用于卡接所述卡桿，所述限位桿的外側(cè)端部通過(guò)彈性件連接所述卡盤(pán)，所述彈性件對(duì)所述限位桿施以彈力，以令限位桿的內(nèi)側(cè)端部頂靠所述插銷(xiāo)側(cè)部。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空投式無(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置，其特征在于：所述連桿設(shè)有卡口，所述水溶卡擋部件設(shè)有擋臺(tái)部，當(dāng)所述卡銷(xiāo)部件處于鎖止位，所述水溶卡擋部件的擋臺(tái)部與所述連桿的卡口卡接。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空投式無(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置，其特征在于：所述插銷(xiāo)上設(shè)有左右對(duì)稱的限位板，兩所述限位板之間形成用于裝配所述滑桿的滑道，所述滑桿安裝于所述滑道中并沿所述滑道移動(dòng)；所述卡盤(pán)上設(shè)有左右對(duì)稱的限位塊，兩所述限位塊之間形成用于插裝所述插銷(xiāo)的插槽，所述插銷(xiāo)安裝于所述插槽中并沿所述插槽移動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空投式無(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置，其特征在于：所述卡盤(pán)上設(shè)有用于安裝傘包的傘包連接孔，所述插銷(xiāo)上設(shè)有用于連接潛航器連接孔。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空投式無(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置，其特征在于：所述彈性頂件包括脫傘彈簧和頂塊，所述頂塊通過(guò)直線滑槽安裝于卡盤(pán)，所述脫傘彈簧設(shè)于所述直線滑槽中并對(duì)所述頂塊施以彈力，所述頂塊頂壓所述插銷(xiāo)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空投式無(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置，其特征在于：所述插銷(xiāo)設(shè)有用于嵌裝所述水溶卡擋部件的定位孔，所述連桿設(shè)有與連桿的卡口連通的水通孔。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種空投式無(wú)人潛航器入水自動(dòng)脫傘裝置，應(yīng)用于海洋裝備技術(shù)領(lǐng)域。該裝置由卡盤(pán)、彈性頂件、插銷(xiāo)、卡鎖部件、卡銷(xiāo)部件和蓄能驅(qū)動(dòng)單元組成。插銷(xiāo)通過(guò)彈性頂件的彈力與卡盤(pán)脫離，卡銷(xiāo)部件通過(guò)銷(xiāo)軸與卡鎖部件形成鎖止與解鎖狀態(tài)，確保插銷(xiāo)在入水前后分別保持和釋放。蓄能驅(qū)動(dòng)單元包括滑桿、蓄能彈簧和水溶卡擋部件，蓄能彈簧為卡銷(xiāo)部件提供從鎖止位到解鎖位的動(dòng)力，水溶卡擋部件則控制滑桿移動(dòng)，觸發(fā)裝置脫傘。該裝置通過(guò)機(jī)械連桿自鎖設(shè)計(jì)與水溶材料的自動(dòng)觸發(fā)，具備低成本、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，且易于批量生產(chǎn)，能夠有效提高無(wú)人潛航器入水過(guò)程的穩(wěn)定性和安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：王延輝,杜通成,馬偉,牛文棟,王鵬,楊明,孫通帥,楊紹瓊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23