CN120716905A - 一种水下拖曳系统的紧急释放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及探测拖体释放技术领域，尤其涉及一种水下拖曳系统的紧急释放装置；水下拖曳系统包括定深拖体和探测拖体，探测拖体与定深拖体通过光电复合缆连接，光电复合缆由拖曳缆和通信缆组成，通信缆通过相互插接的插接件公头和插接件母头与探测拖体内部探测仪器连接；紧急释放装置设置在探测拖体内部的一端，包括拖曳缆释放机构和通信缆释放机构；驱动件驱动拖曳缆释放机构与拖曳缆分离，驱动通信缆释放机构与通信缆分离；本发明的紧急释放装置适用于水下拖曳系统中探测拖体的释放，依靠机械传动结构，稳定可靠，在出现紧急情况或通信失联时，可以实现探测拖体的自主脱离，提高探测拖体的安全性和回收率，降低潜在的重大损失。

Description

一种水下拖曳系统的紧急释放装置

技术领域

本发明涉及探测拖体释放技术领域，尤其涉及一种水下拖曳系统的紧急释放装置。

背景技术

随着海洋资源开发和水下探测技术的不断发展，水下无人潜航器（UnmannedUnderwater Vehicle, UUV）作为一种高效、低成本的海洋探测工具，越来越受到重视。因此，发展高性能UUV是提升我国海洋科技水平、加强海洋信息获取能力的重要手段。

在众多UUV类型中，拖曳式潜航器由水面船舶拖曳行进，不需要动力，运行成本低，广泛应用于水下探测任务。现有的拖曳式潜航器大多采用二级拖曳系统，定深拖体作为一级拖体，探测拖体作为二级拖体，水面船舶与定深拖体连接，定深拖体与探测拖体连接。定深拖体主要用于调节探测拖体的探测深度，探测拖体则搭载各类高精度传感器，执行海洋数据的采集任务。

由于探测拖体内部装载了大量高价值的高精度传感器，一旦遭遇突发情况无法自行上浮，将直接导致设备丢失，造成极大的经济损失。

目前进行水下设备回收的仪器主要为声学释放器，声学释放器在二级拖曳系统中与定深拖体连接，水面船舶通过一级拖曳缆与声学释放器连接，声学释放器与探测拖体通过二级拖曳缆连接，声学释放器连接定深拖体；一般在探测拖体进行回收时，为了提高回收效率，通过声学释放器将定深拖体释放，将声学释放器和探测拖体一并进行回收。由于受到距离和背景噪声的影响，声学释放器存在通信失败的风险，使得定深拖体的释放失败；且当一级拖曳缆出现故障时，定深拖体会将声学释放器和探测拖体一并拖入海底，导致设备丢失，由于声学释放器和探测拖体的成本昂贵，会造成巨大的经济损失。

因而针对二级拖曳系统还没有有效的紧急释放装置。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种结构紧凑、成本低廉、机械可靠性高的水下拖曳系统的紧急释放装置。

本发明提供一种水下拖曳系统的紧急释放装置，所述水下拖曳系统包括定深拖体和探测拖体，所述探测拖体与所述定深拖体通过光电复合缆连接，所述光电复合缆由拖曳缆和通信缆组成，所述通信缆通过相互插接的插接件公头和插接件母头与所述探测拖体内部探测仪器连接；

所述紧急释放装置设置在所述探测拖体内部的一端，用于断开所述探测拖体与所述拖曳缆和所述通信缆的连接；所述紧急释放装置包括：

拖曳缆释放机构，其与所述拖曳缆连接的拖曳缆固定头可拆卸的连接；

通信缆释放机构，用于分离所述插接件公头和所述插接件母头；

驱动件，所述驱动件驱动所述拖曳缆释放机构与所述拖曳缆固定头脱离，所述拖曳缆固定头与所述拖曳缆一同与所述探测拖体分离；所述驱动件驱动所述通信缆释放机构使所述插接件公头和所述插接件母头分离，使所述通信缆与所述探测拖体分离。

本技术方案的水下拖曳系统的紧急释放装置，适用于水下二级拖曳系统，依靠机械结构释放拖曳缆和通信缆，可以实现探测拖体的自主脱离，提高探测拖体的安全性和回收率，极大降低了探测拖体的丢失风险，降低潜在的重大损失。

在本申请的一些实施例中，所述紧急释放装置包括设置在所述探测拖体端部的安装底座；

所述拖曳缆释放机构包括穿设在所述安装底座上的第一传动轴，所述第一传动轴的端与所述驱动件连接，另一端与所述拖曳缆固定头螺纹连接，所述驱动件驱动所述第一传动轴相对于所述安装底座转动；

所述拖曳缆释放机构还包括固定在所述安装底座上的第一固定组件，所述第一固定组件与所述拖曳缆固定头为不可转动的连接；

所述驱动件驱动所述第一传动轴与所述拖曳缆固定头发生相对转动，所述拖曳缆固定头受到所述第一固定组件的限制不随所述第一传动轴转动，使得所述拖曳缆固定头从所述第一传动轴的端部脱离。

在本申请的一些实施例中，所述第一固定组件包括固定在所述安装底座上的第一固定架和设置在第一固定架顶部的连接件，所述拖曳缆固定头与所述连接件为插接，所述拖曳缆固定头的外表面沿径向对称设置有两个限位板，所述连接件上对应设置有沿其轴向延伸的限位凹槽；

所述限位板与所述限位凹槽插接配合，对所述拖曳缆固定头在圆周方向限位，使得所述第一传动轴转动时，所述拖曳缆固定头不随所述第一传动轴转动。

在本申请的一些实施例中，所述通信缆释放机构包括套置在所述插接件公头或所述插接件母头外部的压环，驱动件驱动所述压环带动所述插接件公头或所述插接件母头向相互背离的方向运动，所述驱动件驱动所述通信缆释放机构使所述插接件公头和所述插接件母头分离。

在本申请的一些实施例中，所述通信缆释放机构包括驱动所述压环直线运动的齿轮组，所述齿轮组包括固定在所述第一传动轴上的第一齿轮、所述压环外部螺纹连接的第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合；

所述第一传动轴带动所述第一齿轮转动，所述第一齿轮带动所述第二齿轮转动且不发生直线运动，所述第二齿轮驱动所述压环轴向运动，带动所述插接件公头或所述插接件母头沿轴向向远离对方的方向移动。

在本申请的一些实施例中，为所述插接件公头或所述插接件母头的前端的线缆表面硫化形成一限位凸起，所述限位凸起的直径大于所述压环的内径，使得所述压环旋出时能够带动所述插接件公头或所述插接件母头共同移动。

在本申请的一些实施例中，所述通信缆释放机构还包括第二固定架，所述第二固定架与所述第一固定架并排设置，所述第二固定架与所述安装底座形成第二容纳腔，所述第二容纳腔上部开口；

所述第二齿轮、所述压环以及在所述压环内部的部分所述插接件公头或部分所述插接件母头均位于所述第二容纳腔内。

在本申请的一些实施例中，所述第二齿轮具有内螺纹，所述内螺纹的螺纹旋向与所述第一传动轴的螺纹旋向相反，使得驱动件驱动所述第一传动轴转动时，所述拖曳缆固定头和所述压环的轴向运动方向一致。

在本申请的一些实施例中，所述紧急释放装置还包括设于所述探测拖体上的控制系统，所述控制系统包括主控单元和用于监测所述探测拖体深度的传感器，所述传感器连接与主控单元以将监测的所述探测拖体深度发送至所述主控单元；

所述主控单元被配置为：在探测拖体深度超过设定深度阈值时，启动驱动件，以使驱动件带动拖曳缆释放机构和通信缆释放机构完成所述拖曳缆和所述通信缆的释放。

在本申请的一些实施例中，所述主控单元通过通信缆与上位机控制系统连接，所述主控单元被配置为：在所述主控单元与上位机控制系统断联时，启动驱动件；所述主控单元还被配置为：在接收到上位机控制系统发送的释放指令时，启动驱动件，以完成所述拖曳缆和所述通信缆的释放。

基于上述技术方案的水下拖曳系统的紧急释放装置，适用于水下二级拖曳系统中探测拖体的释放，依靠机械传动结构，稳定可靠，成本低廉，在出现紧急情况或通信失联时，可以实现自主脱离，提高探测拖体的安全性和回收率，极大降低了探测拖体的丢失风险，降低潜在的重大损失。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的探测拖体、定深拖体与船舶的位置关系示意图；

图2为本发明实施例的紧急释放装置与探测拖体的位置关系示意图；

图3为图2的A部放大图；

图4为本发明实施例的紧急释放装置的立体结构示意图；

图5为本发明实施例的拖曳缆释放机构的爆炸图；

图6为本发明实施例的第一固定架的结构示意图；

图7为本发明实施例的通信缆释放机构的爆炸图；

图8为本发明实施例的插接件公头和压环放机构的结构示意图；

图9为本发明实施例的紧急释放装置的剖面图；

图10为本发明实施例的紧急释放装置的控制原理图。

图中：

10、探测拖体；11、主控单元；111、释放控制模块；

20、安装底座；21、第一安装孔；22、第二安装孔；

30、拖曳缆释放机构；

31、拖曳缆固定头；311、插接部；312、固定部；313、拖曳缆固定孔；314、限位板；

32、第一传动轴；321、圆杆部；322、螺杆部；323、第一轴承；

33、第一固定组件；331、第一固定架；332、连接件；333、第一安装板；334、限位凹槽；335、加强肋板；336、第一容纳腔；

34、第一齿轮；

40、通信缆释放机构；

41、插接件公头；411、压环；412、限位凸起；

42、插接件母头；421、母头压环；

43、第二齿轮；431、第二轴承；

44、第二固定架；441、第二安装板；442、第二容纳腔；

50、驱动电机；60、定深拖体；

61、光电复合缆；611、拖曳缆；612、通信缆；

70、船舶；71、一级拖曳缆；73、上位机控制系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例的水下拖曳系统的紧急释放装置，水下拖曳系统为二级拖曳系统，如附图1所示，船舶70通过一级拖曳缆71与定深拖体60连接，定深拖体60通过二级拖曳缆与探测拖体10连接，定深拖体60主要用于调节探测拖体10的探测深度，本实施例的二级拖曳缆为光电复合缆61，光电复合缆61由拖曳缆611和通信缆612组成，用来拖曳探测拖体10以及传输探测拖体10采集的数据。当一级拖曳缆71发生故障，探测拖体10在定深拖体60的拖拽作用下无法自由上浮，探测拖体10丢失，造成巨大经济损失。

本实施例的紧急释放装置设置于探测拖体10的端部，如图2-图3所示，用于断开探测拖体10与光电复合缆61的连接，也就是既要断开拖曳缆611又要断开通信缆612与探测拖体10的连接，通信缆612通过相互插接的插接件公头41和插接件母头42与探测拖体10内部的探测仪器连接；其结构如图4-图5所示，包括：

安装底座20，设置在探测拖体10的一端部内侧，为适应探测拖体10的形状，本实施例的安装底座20为圆形板材结构，其上对称设置有第一安装孔21和第二安装孔22；

第一安装孔21上安装有拖曳缆释放机构30，拖曳缆释放机构30用于固定和释放拖曳缆611，拖曳缆释放机构30的一端与拖曳缆固定头31连接，拖曳缆固定头31与拖曳缆611连接。第二安装孔22上安装有通信缆释放机构40，通信缆释放机构40分离插接件公头41和插接件母头42，本实施例中，插接件公头41位于安装底座20的前端，插接件母头42位于安装底座20的后端，通信缆释放机构40与拖曳缆释放机构30并排设置，通信缆释放机构40用于固定和释放通信缆612。

第一安装孔21上还安装有驱动件，本实施例的驱动件为驱动电机50，驱动电机50与拖曳缆释放机构30对称设置在安装底座20的两侧，为了能够使得拖曳缆611从探测拖体10的端部断开，将驱动电机50设置于安装底座20的后侧，拖曳缆释放机构30设置于安装底座的前侧；驱动电机50驱动拖曳缆释放机构30，使得拖曳缆固定头31从拖曳缆释放机构30上脱离，拖曳缆固定头31与拖曳缆611一同从探测拖体10的内部脱离出来，驱动电机50驱动通信缆释放机构40，使得插接件公头41与插接件母头42分离，插接件公头41从探测拖体10的内部脱离出来，实现拖曳缆611和通信缆612的释放。

在本实施例中，驱动电机50为深水耐压电机，深水耐压电机具有锁止功能，避免正常工况下，驱动电机50自由转动导致拖曳缆611和通信缆612的误释放。

在一些实施例中，驱动电机50可以使用普通电机加水密壳的组合形式，电机传动轴伸出水密壳的部位使用动密封，这种组合方式整体成本更低。

如图5所示，拖曳缆释放机构30包括连接拖曳缆固定头31和驱动电机50的第一传动轴32，第一传动轴32穿过第一安装孔21，第一传动轴32包括光滑的圆杆部321和带有螺纹的螺杆部322，圆杆部321与驱动电机50的输出轴连接；螺杆部322与拖曳缆固定头31的内部螺纹连接，驱动电机50驱动第一传动轴32相对于安装底座20转动；

拖曳缆释放机构30还包括固定在安装底座20上的第一固定组件33，第一固定组件33与拖曳缆固定头31为不可转动的连接；驱动电机50驱动第一传动轴32转动，拖曳缆固定头31不随第一传动轴32转动，使得拖曳缆固定头31沿轴线运动从第一传动轴32的螺杆部322的端部脱离。

具体地，第一固定组件33固定在安装底座20的前端面上，包括第一固定架331和设置在第一固定架331顶部的连接件332，第一固定架331的底部固定在安装底座20的前端面上，第一固定架331与安装底座20形成第一容纳腔336，第一固定架331上部开口，使得第一容纳腔336与连接件332形成连通结构；

如图6所示，第一固定架331为“П”型的板材结构，第一固定架331的两端底部向外侧对称设置有水平的第一安装板333，第一安装板333上对称开有固定孔，螺栓穿过固定孔将第一安装板333与安装底座20固定，增加第一固定架331与安装底座20连接的牢固性和稳定性，以承受拖曳缆611拖曳时的产生的更大的拖曳拉力。

本实施例的连接件332为两端开口的、中空的圆柱形结构，连接件332与拖曳缆固定头31插接，拖曳缆固定头31的一端为插接部311，另一端为固定部312，插接部311插接于连接件332的内部，插接部311也为中空的圆柱形结构，且插接部311设置有内螺纹（图中未示出），连接件332的内径与插接部311的外径相适配，插接部311的内径与螺杆部322的外径相适配，以实现插接部311与螺杆部322的螺纹配合；固定部312的前端开有拖曳缆固定孔313，拖曳缆固定孔313与拖曳缆611固定。

为了防止插接部311与连接件332发生相对转动，插接部311的外表面沿径向对称设置有两个限位板314，连接件332上对应设置有沿其轴向延伸的限位凹槽334；插接部311与连接件332插接时，限位板314插入限位凹槽334内，实现插接部311在圆周方向的限位，第一传动轴32转动时，拖曳缆固定头31沿第一传动轴32的轴向运动，使得拖曳缆固定头31从第一传动轴32的端部脱离。

进一步的，为了增加第一固定架331第一固定组件33的强度，在其高度方向对称设置有两个三角形的加强肋板335，加强肋板335设置于限位凹槽334的位置处，加强肋板335的底边位于第一安装板333上，位于连接件332上的加强肋板335上开有上述的限位凹槽334，将限位凹槽334集成在加强肋板335上，避免了结构的复杂性，增加强度的同时又具有限位作用。

拖曳缆固定头31安装时，驱动电机50驱动第一传动轴32转动，插接部311沿着第一传动轴32的螺杆部322轴向方向向靠近安装底座20的方向移动，插接部311逐渐进入连接件332内部，限位板314与限位凹槽334配合，实现拖曳缆固定头31与第一固定架331第一固定组件33的插接固定；

拖曳缆固定头31释放时，驱动电机50驱动第一传动轴32反方向转动，插接部311沿着第一传动轴32的螺杆部322向远离安装底座20的方向直线移动，限位板314与限位凹槽334分离，插接部311逐渐与连接件332分离，实现拖曳缆固定头31与第一固定架331的分离，拖曳缆固定头31带着拖曳缆611从探测拖体10的端部脱离，完成拖曳缆611的释放。

如图7-图9所示，为了使插接件公头41能与插接件母头42分离，插接件公头41的外周套置有压环411，压环411带动插接件公头41向外侧直线移动与插接件母头分离，压环411带动插接件公头41从探测拖体10内部脱离；

为了实现压环411的直线运动，压环411的外周侧设置有螺纹，通信缆释放机构40包括驱动压环411直线运动的齿轮组，齿轮组包括固定在第一传动轴32中间位置的第一齿轮34、压环411外部螺纹连接的第二齿轮43，压环411外周侧的螺纹与第二齿轮43的内螺纹匹配，实现第二齿轮43与压环411的螺纹连接，第一齿轮34与第二齿轮43啮合；

第一传动轴32转动带动第一齿轮34转动，由于第一齿轮34与第一传动轴32固定设置，第一齿轮34只转动不发生轴向运动，第一齿轮34带动第二齿轮43转动，第二齿轮43也是只转动不轴向运动，第二齿轮43转动驱动压环411轴向向外运动，压环411带着插接件公头41沿轴向向远离插接件母头42的方向移动，插接件公头41与插接件母头42分离；

如图8所示，插接件公头41的外形为喇叭状，压环411的内部与插接件公头41的外形相适配，也为喇叭状，插接件公头41跟随压环411直线运动与插接件母头42分离。

驱动电机50启动时，带动第一传动轴32转动，拖曳缆固定头31的插接部311沿着第一传动轴32的螺杆部322向远离安装底座20的方向直线移动，限位板314与限位凹槽334分离，插接部311逐渐与连接件332分离，实现拖曳缆固定头31与第一固定组件33的分离，拖曳缆固定头31带着拖曳缆611从探测拖体10的端部脱离，完成拖曳缆611的释放；第一齿轮34与第一传动轴32同步转动，第一齿轮34带动第二齿轮43转动，第二齿轮43转动使得压环411带动插接件公头41向远离安装底座20的方向移动，使得插接件公头41与插接件母头42分离，插接件公头41从探测拖体10的端部脱离，完成通信缆612的释放。

靠近插接件公头41前端的通信缆表面硫化形成一限位凸起412，限位凸起412的直径大于压环411的内径，压环411向远离安装底座20的方向旋出时，能够带动插接件公头41一块运动，使得插接件公头41与插接件母头42脱离，避免压环411旋出时从插接件公头41上脱离，无法带动插接件公头41与插接件母头42脱离。

第二齿轮43设置有内螺纹（图中未示出），第二齿轮43的内螺纹的旋向与第一传动轴32的螺杆部322螺纹的旋向相反，确保驱动电机50转动时，第一传动轴32和插接件公头41轴向运动方向一致，当驱动电机50转动时，可以同时实现拖曳缆611和通信缆612的固定，驱动电机50反方向转动时，可以同时实现拖曳缆611和通信缆612的释放。

为了保持传动的稳定性和可靠性，如图9所示，第一齿轮34和第一传动轴32的部分螺杆部322结构位于第一固定架331与安装底座20形成第一容纳腔336内，螺杆部322的上部结构穿出第一容纳腔336后进入连接件332内，与插接在连接件332内的插接部311螺纹连接；

继续参见图7，通信缆释放机构40还包括第二固定架44，第二固定架44与第一固定架331并排设置，第二固定架44与安装底座20形成第二容纳腔442，第二容纳腔442上部开口；第二齿轮43、压环411以及在压环411内部的部分插接件公头41均位于第二容纳腔442内，第二容纳腔442上部开口的直径大于压环411的外径，使得压环411带着插接件公头41能顺利穿过开口与插接件母头42分离。

为了提高第二固定架44承受通信缆612产生的拉力，第二固定架44与第一固定架331结构相同，也为“П”型的板材结构，第二固定架44两端底部向外侧对称设置有水平的第二安装板441，第二安装板441上对称开有固定孔，螺栓穿过固定孔将第二安装板441与安装底座20固定，增加第二安装板441与安装底座20连接的牢固性和稳定性，以承受通信缆612拖曳时产生的拉力。

为保证释放过程平稳进行，保证第一齿轮34和第二齿轮43在传动过程中的稳定性，第一传动轴32的两端分别套置有第一轴承323，第一轴承323为平面轴承，两个第一轴承323分别位于第一齿轮34的两侧，两个第一轴承323、第一齿轮34以及部分螺杆部322均位于第一容纳腔336内；

插接件公头41的两端分别套置有第二轴承431，第二轴承431也为平面轴承，两个第二轴承431分别位于第二齿轮43的两侧，两个第二轴承431、第二齿轮43以及压环411和部分插接件公头41均位于第二容纳腔442内，确保第二齿轮43不发生轴向运动。

插接件母头42从安装底座20的后端面与插接件公头41连接，插接件母头42通过母头压环421固定到安装底座20上，母头压环421上开有与第二安装孔22相适配的固定孔，保证母头压环421将插接件母头42压紧在安装底座20上，确保插接件公头41和插接件母头42对接牢靠。

本实施例的紧急释放装置还包括设置在探测拖体10上的控制系统，控制系统包括主控单元11和监测探测拖体深度的深度传感器，其中主控单元11还集成有释放控制模块111；

如图10所示，主控单元11对探测拖体10所处的工况进行自诊断：深度传感器将监测的探测拖体10深度发送至主控单元11，在探测拖体10的深度超过设定深度阈值时，主控单元11发送指令给释放控制模块111，释放控制模块111启动驱动电机50，以使驱动电机50带动拖曳缆释放机构30和通信缆释放机构40完成拖曳缆611和通信缆612的释放；

主控单元11与船舶70上的上位机控制系统73通过通信缆612连接，通信缆612发生故障，主控单元11与船舶70上的上位机控制系统73断联时，主控单元11发送指令给释放控制模块111，释放控制模块111启动驱动电机50；

当探测拖体10所述深度并未超过设定的深度阈值，主控单元11与上位机控制系统73通信也正常，上位机控制系统73通过手动发送释放指令通过通信缆612给主控单元11，主控单元11发送释放指令给释放控制模块111，释放控制模块111执行释放指令打开驱动电机50；

释放过程为：驱动电机50转动，带动第一传动轴32转动，插接部311沿着第一传动轴32的螺杆部322向远离安装底座20的方向移动，限位板314与限位凹槽334分离，插接部311逐渐与连接件332分离，实现拖曳缆固定头31与第一固定架331的分离，拖曳缆固定头31带着拖曳缆611从探测拖体10的端部脱离完成拖曳缆611的释放；

第一齿轮34随第一传动轴32转动，然后第一齿轮34带动第二齿轮43转动，由于第二齿轮43与压环411螺纹连接，第二齿轮43转动，压环411带动插接件公头41轴向移动，移动方向与拖曳缆固定头31的移动方向一致，沿其轴向向远离安装底座20的方向移动，插接件公头41逐渐与插接件母头42分离，压环411与插接件公头41一同从探测拖体10的端部脱离，实现通信缆612的释放。探测拖体10在内部浮力块的作用下，浮出海面，工作人员利用探测拖体10本身的GPS定位信号找到。

基于上述技术方案的水下拖曳系统的紧急释放装置，适用于水下二级拖曳潜航器的释放，依靠机械传动，稳定可靠，成本低廉，在出现紧急情况或通信失联时，可以实现自主脱离，提高探测拖体的安全性和回收率，极大降低了探测拖体的丢失风险，降低潜在的重大损失。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种水下拖曳系统的紧急释放装置，所述水下拖曳系统包括定深拖体和探测拖体，其特征在于，所述探测拖体与所述定深拖体通过光电复合缆连接，所述光电复合缆由拖曳缆和通信缆组成，所述通信缆通过相互插接的插接件公头和插接件母头与所述探测拖体内部探测仪器连接；

所述紧急释放装置设置在所述探测拖体内部的一端，用于断开所述探测拖体与所述拖曳缆、所述通信缆的连接；所述紧急释放装置包括：

拖曳缆释放机构，其与所述拖曳缆连接的拖曳缆固定头可拆卸的连接；

通信缆释放机构，用于分离所述插接件公头和所述插接件母头；

驱动件，驱动所述拖曳缆释放机构与所述拖曳缆固定头脱离，以使所述拖曳缆固定头与所述拖曳缆一同与所述探测拖体分离；所述驱动件驱动所述通信缆释放机构使所述插接件公头和所述插接件母头分离，使所述通信缆与所述探测拖体分离。

2.根据权利要求1所述的水下拖曳系统的紧急释放装置，其特征在于，所述紧急释放装置包括设置在所述探测拖体端部的安装底座；

所述拖曳缆释放机构包括穿设在所述安装底座上的第一传动轴，所述第一传动轴的端与所述驱动件连接，另一端与所述拖曳缆固定头螺纹连接，所述驱动件驱动所述第一传动轴相对于所述安装底座转动；

所述拖曳缆释放机构还包括固定在所述安装底座上的第一固定组件，所述第一固定组件与所述拖曳缆固定头为不可转动的连接；

所述驱动件驱动所述第一传动轴与所述拖曳缆固定头发生相对转动，所述拖曳缆固定头受到所述第一固定组件的限制不随所述第一传动轴转动，使得所述拖曳缆固定头从所述第一传动轴的端部脱离。

3.根据权利要求2所述的水下拖曳系统的紧急释放装置，其特征在于，所述第一固定组件包括固定在所述安装底座上的第一固定架和设置在第一固定架顶部的连接件，所述拖曳缆固定头与所述连接件为插接，所述拖曳缆固定头的外表面沿径向对称设置有两个限位板，所述连接件上对应设置有沿其轴向延伸的限位凹槽；

所述限位板与所述限位凹槽插接配合，对所述拖曳缆固定头在圆周方向限位，使得所述第一传动轴转动时，所述拖曳缆固定头不随所述第一传动轴转动。

4.根据权利要求3所述的水下拖曳系统的紧急释放装置，其特征在于，所述通信缆释放机构包括套置在所述插接件公头或所述插接件母头外部的压环，驱动件驱动所述压环带动所述插接件公头或所述插接件母头向相互背离的方向运动，所述驱动件驱动所述通信缆释放机构使所述插接件公头和所述插接件母头分离。

5.根据权利要求4所述的水下拖曳系统的紧急释放装置，其特征在于，所述通信缆释放机构包括驱动所述压环直线运动的齿轮组，所述齿轮组包括固定在所述第一传动轴上的第一齿轮、所述压环外部螺纹连接的第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合；

所述第一传动轴带动所述第一齿轮转动，所述第一齿轮带动所述第二齿轮转动且不发生直线运动，所述第二齿轮驱动所述压环轴向运动，带动所述插接件公头或所述插接件母头沿轴向向远离对方的方向移动。

6.根据权利要求4所述的水下拖曳系统的紧急释放装置，其特征在于，所述插接件公头或所述插接件母头的前端的线缆表面硫化形成一限位凸起，所述限位凸起的直径大于所述压环的内径，使得所述压环旋出时能够带动所述插接件公头或所述插接件母头共同移动。

7.根据权利要求5所述的水下拖曳系统的紧急释放装置，其特征在于，所述通信缆释放机构还包括第二固定架，所述第二固定架与所述第一固定架并排设置，所述第二固定架与所述安装底座形成第二容纳腔，所述第二容纳腔上部开口；

所述第二齿轮、所述压环以及在所述压环内部的部分所述插接件公头或部分所述插接件母头均位于所述第二容纳腔内。

8.根据权利要求5所述的水下拖曳系统的紧急释放装置，其特征在于，所述第二齿轮具有内螺纹，所述内螺纹的螺纹旋向与所述第一传动轴的螺纹旋向相反，使得驱动件驱动所述第一传动轴转动时，所述拖曳缆固定头和所述压环的轴向运动方向一致。

9.根据权利要求1所述的水下拖曳系统的紧急释放装置，其特征在于，所述紧急释放装置还包括设于所述探测拖体上的控制系统，所述控制系统包括主控单元和用于监测所述探测拖体深度的传感器，所述传感器连接与主控单元以将监测的所述探测拖体深度发送至所述主控单元；

所述主控单元被配置为：在探测拖体深度超过设定深度阈值时，启动驱动件，以使驱动件带动拖曳缆释放机构和通信缆释放机构完成所述拖曳缆和所述通信缆的释放。

10.根据权利要求9所述的水下拖曳系统的紧急释放装置，其特征在于，所述主控单元通过通信缆与上位机控制系统连接，所述主控单元被配置为：在所述主控单元与上位机控制系统断联时，启动驱动件；所述主控单元还被配置为：在接收到上位机控制系统发送的释放指令时，启动驱动件，以完成所述拖曳缆和所述通信缆的释放。