一种搭载光电潜望镜和通信天线的集成桅杆

技术领域

本发明涉及船舶特种装置领域，具体涉及一种搭载光电潜望镜和通信天线的集成桅杆。

背景技术

载人潜水器、UUV等水下航行器需要执行通信、侦察或导航等任务时，将搭载天线、雷达或光电潜望镜等负载的桅杆伸出水面。传统的1根桅杆只能搭载1个负载，要实现侦察、警戒、导航、通信等多种功能，就需要配置多根桅杆，桅杆数量的增加，一方面增加了布置空间需求，另一方面伸出水面的桅杆越多，越容易被敌方通过雷达、可见光等手段侦测识别，不利于水下航行器的隐蔽性。

传统的桅杆一般是单负载设计，而水下航行器需要侦察、通信、导航等多种获取外界信息或与外界联系的手段，需要配置数量众多的桅杆，制约了航行器船体结构小型化、集成化设计，同时对水下航行器的隐蔽性不利。因此，应尽可能地减少水下航行器配置的桅杆数量，而将多个负载集成搭载在1根桅杆上，是一个减少桅杆数量的有效途径。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种搭载光电潜望镜和通信天线的集成桅杆，可减少水下航行器桅杆数量；并解决了桅杆在搭载双负载后，面临的负载间信号遮挡、多级升降电缆随动等技术问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种搭载光电潜望镜和通信天线的集成桅杆，其特征在于：包括具有减小雷达波反射截面积作用的承载支架，承载支架以上下滑动的连接方式设在航行器船体结构上；在承载支架上设有具有上下滑动调节功能的光电潜望镜、竖直布设的通信天线、连接在光电潜望镜和承载支架之间的第一拖链、以及连接在承载支架和航行器船体结构之间的第二拖链，通信天线的顶端高度位于光电潜望镜顶端的高度调节区域内。

按上述技术方案，承载支架包括上导向支撑、下导向支撑、耐压管、透水管、以及导流罩，上导向支撑位于下导向支撑的正上方，在上导向支撑和下导向支撑上设有滑块，上导向支撑和下导向支撑均通过外部驱动机构在外部航行器船体结构竖直布设的导轨上滑动；耐压管的轴线和透水管的轴线相互平行，且耐压管和透水管均分别贯穿且固定在上导向支撑和下导向支撑；导流罩同时包裹在耐压管和透水管上，导流罩具备减小雷达波反射截面积的功能。

按上述技术方案，导流罩的横截面采用水动力性能优异的流线形；导流罩在高度方向上设计为折线形，且折线为三折式；在导流罩的外表面涂覆雷达吸波材料。

按上述技术方案，通信天线搭载在耐压管上，通信天线的不耐压部分安装在耐压管内部，通信天线的伸缩天线体部分露在耐压管外。

按上述技术方案，还包括作动器，作动器竖直布设在透水管的正下方，且作用器的伸缩方向与透水管的轴线平行；作动器的底端固定在承载支架上，作动器的顶端与光电潜望镜的底端相连；光电潜望镜竖直布设在透水管内，且光电潜望镜的尺寸与透水管的尺寸相匹配；透水管上搭载光电潜望镜，光电潜望镜可承受海水外压，透水管为透水式设计；在作动器的作用下，实现光电潜望镜在透水管内的升降。

按上述技术方案，光电潜望镜升起后，光电潜望镜高于通信天线，光电潜望镜的视场不受遮挡。

按上述技术方案，下导向支撑、上导向支撑、耐压管和透水管通过焊接连接，作为集成桅杆的主承载结构。

按上述技术方案，通信天线附带有电缆和油管，光电潜望镜附带有电缆，作动器附带的电缆或油管；光电潜望镜附带电缆的邻近部分布置在第一拖链内；通信天线附带的电缆和油管、光电潜望镜附带的电缆、以及作动器附带的电缆或油管位于承载支架和航行器船体结构之间的部分排列在第二拖链内。

本发明具有以下有益效果：

1、将光电潜望镜和通信天线集成在同一根桅杆上，在减少桅杆数量的同时，满足负载的工作要求；其次，对集成桅杆进行了负载独立升降设计，可避免集成搭载的双负载间的信号遮挡；随后，设置串联的第一拖链和第二拖链，可实现电缆、油管的二级升降随动；最后，对集成桅杆整体进行了雷达隐身设计，具有良好的隐身性能。

2、导流罩的横截面采用水动力性能优异的流线形，可大幅减小桅杆的迎流阻力、降低桅杆振动、减小桅杆航行尾迹；导流罩在高度方向上设计为折线形，为了在有限空间下增大倾角，折线为三折式，可最大程度地将入射的雷达波偏折；在导流罩的外表面涂覆雷达吸波材料，起到吸收、损耗入射雷达波的作用。基于上述措施，通过偏折和吸收的综合作用，大幅减小集成桅杆的雷达波反射截面积，提高水下航行器的隐蔽性。

3、由于液压、电源、信号等的传输需要，通信天线附带电缆和油管，光电潜望镜附带电缆，作动器附带电缆或油管。集成桅杆升降时，所有电缆和油管需要进行升降随动，光电潜望镜独立升降时，光电潜望镜附带的电缆需要进行二次升降随动。光电潜望镜邻近的附带电缆首先布置在第一拖链内，光电潜望镜在作动器的作用下独立升降时，第一拖链的移动端跟随着升降，其内部电缆实现升降随动。位于承载支架和航行器船体结构之间的包括光电潜望镜附带电缆在内的所有电缆、油管排列在第二拖链内，集成桅杆升降时，第二拖链的移动端跟随集成桅杆升降，其内部电缆、油管实现升降随动。第一拖链和第二拖链串联使用，保护电缆、油管免受外部异物损坏，并避免电缆、油管在升降时发生缠绕。

附图说明

图1是本发明提供实施例的结构示意图；

图2是本发明提供实施例的应用示意图；

图中，1、承载支架；1-1、上导向支撑；1-2、下导向支撑；1-3、耐压管；1-4、透水管；1-5、导流罩；2、光电潜望镜；3、通信天线；4、第一拖链；5、第二拖链；6、作动器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1～图2所示，本发明提供的一种搭载光电潜望镜和通信天线的集成桅杆。

实施例1

包括具有减小雷达波反射截面积作用的承载支架1，承载支架以上下滑动的连接方式设在航行器船体结构上；在承载支架上设有具有上下滑动调节功能的光电潜望镜2、竖直布设的通信天线3、连接在光电潜望镜和承载支架之间的第一拖链4、以及连接在承载支架和航行器船体结构之间的第二拖链5，通信天线的顶端高度位于光电潜望镜顶端的高度调节区域内。

本实施例，将光电潜望镜和通信天线集成在同一根桅杆上，在减少桅杆数量的同时，满足负载的工作要求；其次，对集成桅杆进行了负载独立升降设计，可避免集成搭载的双负载间的信号遮挡；随后，设置串联的第一拖链和第二拖链，可实现电缆、油管的二级升降随动；最后，对集成桅杆整体进行了雷达隐身设计，具有良好的隐身性能。

实施例2

实施例2的结构和原理与实施例1的结构和原理接近，其不同之处在于：给出了一种优选的承载支架的实现形式。

承载支架包括上导向支撑1-1、下导向支撑1-2、耐压管1-3、透水管1-4、以及导流罩1-5，上导向支撑位于下导向支撑的正上方，在上导向支撑和下导向支撑上设有滑块，上导向支撑和下导向支撑均通过外部驱动机构在外部航行器船体结构竖直布设的导轨上滑动；耐压管的轴线和透水管的轴线相互平行，且耐压管和透水管均分别贯穿且固定在上导向支撑和下导向支撑；导流罩同时包裹在耐压管和透水管上，导流罩具备减小雷达波反射截面积的功能。优选地，下导向支撑、上导向支撑、耐压管和透水管通过焊接连接，作为集成桅杆的主承载结构。

实施例3

实施例3的结构和原理与实施例2的结构和原理接近，其不同之处在于：给出了一种优选的导流罩的实现形式。

导流罩的横截面采用水动力性能优异的流线形，可大幅减小桅杆的迎流阻力、降低桅杆振动、减小桅杆航行尾迹；导流罩在高度方向上设计为折线形，为了在有限空间下增大倾角，折线为三折式，可最大程度地将入射的雷达波偏折；在导流罩的外表面涂覆雷达吸波材料，起到吸收、损耗入射雷达波的作用。

基于上述措施，通过偏折和吸收的综合作用，大幅减小集成桅杆的雷达波反射截面积，提高水下航行器的隐蔽性。

实施例4

实施例4的结构和原理与实施例2或3的结构和原理接近，其不同之处在于：具体细化了通信天线在承载支架的固定位置。

通信天线搭载在耐压管上，通信天线的不耐压部分安装在耐压管内部，由耐压管承受海水压力；通信天线的伸缩天线体部分露在耐压管外，工作时向外发射信号。

实施例5

实施例5的结构和原理与实施例2-4的结构和原理接近，其不同之处在于：

还包括作动器6，作动器竖直布设在透水管的正下方，且作用器的伸缩方向与透水管的轴线平行；作动器的底端固定在承载支架上，作动器的顶端与光电潜望镜的底端相连；光电潜望镜竖直布设在透水管内，且光电潜望镜的尺寸与透水管的尺寸相匹配；透水管上搭载光电潜望镜，光电潜望镜可承受海水外压透水管为透水式设计；在作动器的作用下，实现光电潜望镜在透水管内的升降。

在本实施例中具体表现为，光电潜望镜升起后，光电潜望镜高于通信天线，光电潜望镜的视场不受遮挡。

实施例6

实施例6的结构和原理与实施例1-5的结构和原理接近，其不同之处在于：

通信天线附带有电缆和油管，光电潜望镜附带有电缆，作动器附带有电缆或油管；光电潜望镜附带电缆的邻近部分布置在第一拖链内；通信天线附带的电缆和油管、光电潜望镜附带的电缆、以及作动器附带的电缆或油管位于承载支架和航行器船体结构之间的部分排列在第二拖链内。

由于液压、电源、信号等的传输需要，通信天线附带电缆和油管，光电潜望镜附带电缆，作动器附带电缆或油管。集成桅杆升降时，所有电缆和油管需要进行升降随动，光电潜望镜独立升降时，光电潜望镜附带的电缆需要进行二次升降随动。光电潜望镜邻近的附带电缆首先布置在第一拖链内，光电潜望镜在作动器的作用下独立升降时，第一拖链的移动端跟随着升降，其内部电缆实现升降随动。位于承载支架和航行器船体结构之间的包括光电潜望镜附带电缆在内的所有电缆、油管排列在第二拖链内，集成桅杆升降时，第二拖链的移动端跟随集成桅杆升降，其内部电缆、油管实现升降随动。第一拖链和第二拖链串联使用，保护电缆、油管免受外部异物损坏，并避免电缆、油管在升降时发生缠绕。

本发明的工作原理：

当集成桅杆在外部驱动机构的作用下，下导向支撑和上导向支撑上的滑块沿着航行器船体结构上的导轨滑动，实现集成桅杆整体升降；同时，透水管上搭载的光电潜望镜可在作动器的驱动下进行独立升降，升起后，如附图2所示，光电潜望镜高于通信天线，光电潜望镜的视场不受遮挡。通信天线和光电潜望镜既可分开使用，也可同时使用，仅使用通信天线时，光电潜望镜不升起，使用光电潜望镜或二者同时使用时，升起光电潜望镜。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。