1.本发明涉及清除水下易燃易爆物品领域，尤其涉及一种用于清除水下弹药与水雷的设备。


背景技术：

2.隐藏在水道内的易燃易爆物品，例如水雷或已被击沉舰船上的军火，对海洋航行和海洋环境构成极大的潜在危险。水雷的低造价和易于铺设，使得其成为非对称战争中经常使用的一种武器，一般来说，清除水雷的成本是铺设其的10倍到200倍。时至今日，一些二战时铺设的水雷由于成本原因仍未被清除。即使在战争结束之后，由于清理费用高，危险系数大，水雷等武器通常仍然被放置在水道中无人问津。
3.经过调查，目前通常用来清除水下易燃易爆危险物品的方法有以下几种：一种是由潜水员进行操作，技术上简单，但危险系数极高。潜水员潜入到被清除对象处，附着上引爆装置，离开后，进行远程操控引爆。这种方法有很大缺陷：一方面，这种方法对潜水员来说是危险的，因为人体会直接近距离接触到被清除对象。另一方面，潜水员的潜水深度是受限制的，潜水员每下潜10m身体受到的水压强就增大105pa。到2020年为止，吉尼斯世界纪录人类携带潜水装备的潜水最深纪录为332米。一般人类携带装备的潜水深度在100米左右。因此，位于较深一层的危险物品无法以这种方式清除。
4.另一种方法是通过水下机器人的机械手进行操作，遥控水下机器人将引爆装置附着在被清除对象上，然后离开，进行远程操控引爆。然而，携带机械手臂的水下机器人价格昂贵，通过机械手臂附着大量的引爆物，也存在较高的风险，一旦操作失误，将会引起巨大的经济损失。
5.还有一种方法，使用水下排雷无人机，例如美国的“seafuchs”和“seafox”销售的无人水下航行器。其携带聚能炸药，直接撞向被清除对象进行引爆。这种水下飞行器与目标一起被引爆这种方法效率高，而且只需要少量的炸药，但是，这种方法的代价高昂，因为每次使用都会造成水下航行器的损失。
6.军方常用的设备是扫雷舰，对各种锚雷，扫雷艇通过割断系雷索的办法使水雷上浮，用舰炮击毁。对非接触水雷，扫雷舰扫雷是针对水雷的引信进行的。水雷引信有声响、磁感应、水压场感应等。扫雷舰的扫雷具就模拟舰体发出的特征，引发水雷爆炸。但是对付沉在水底的引信失效的水雷或没有引信的其他军火，扫雷舰无法清除。除此之外，此种方法不适用于小航道中，例如民用河段中，易燃易爆危险物品的清除。
7.从上面的调研来看，目前清除水下弹药与水雷缺少一种清除成本低，危险系数小，且易于操作的设备。


技术实现要素：

8.本发明所要解决的问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种用于清除水下弹药与水雷的设备，用于清除水下武器等易燃易爆危险物品，可以实现水下危险物品的远程精
准定位、远距离爆破以及设备主体的回收。
9.所述的一种用于清除水下弹药与水雷的设备，此设备是一种可分离式的武器清除装置，包括清除装置与可回收主体，二者由可自动拆卸的连接装置嵌套合体，实现连接与机动分离。
10.进一步的，所述的可回收主体，包括水下探测器、鳍、弹性固定环、控制模块、电池仓、桨叶；其中水下探测器由金属探测器与水下摄像机组成，用于探测与观察水下情况，发现被清除对象；水下探测器采集的数据可以通过有线或者无线的方式发送至水面的控制中心，例如工作船指挥室，水下无线通讯的方式可采用可见光通讯
[1][2]
；控制模块可以通过机器学习自主识别被清除对象，根据水下探测器采集的数据，对被清除对象进行标定和爆破作业；同时，控制模块通过驱动电机控制桨叶的转动，实现设备在水下的潜浮与移动；电池仓内的电池组给设备供电。
[0011]
进一步的，所述的清除装置包括无线电浮标、固定单元、聚能炸药；当游弋在水下的设备发现被清除对象后，行驶到面向被清除对象的最佳位置，启动清除装置与可回收主体的分离，清除装置被射向被清除对象；当清除装置与被清除对象接触时，固定单元射出的射钉，与被清除对象锚定；与此同时，清除装置的无线电浮标上浮至水面，发送信息到水面控制中心；水面控制中心通过信号定位被清除对象的具体位置，然后通过无线电远程反向发送命令至无线电浮标，再通过线路传送信号到水下的清除装置启动爆破，引燃清除装置中的聚能炸药，将被清除对象爆破。
[0012]
进一步的，所述的固定单元包括射钉、射钉卡套、螺栓、连杆、弹药、弹药释放开关、连接处固定件；连接处固定件与可回收主体的弹性固定环嵌套组成机动连接装置，保障清除装置与可回收主体的合体；当启动分离时，弹药释放开关被启动，引爆弹药快速推动螺栓，螺栓带动连杆，连杆带动连接处固定件快速向前射出，使得连接处固定件从弹性固定环中脱离；同时，螺栓顶出射钉使得射钉锚定在被清除对象上；射钉射出后，其尾部的钉帽被射钉卡套卡住，使得射钉带动清除装置一起向被清除对象射去；根据动量守恒与动能守恒定律，可回收主体被反向推动，远离爆破作业场所，配合其动力装置，行驶至安全区域。
[0013]
进一步的，所述的可回收主体可以重复使用，在重新安装清除装置之后，可再次下水作业；针对大型的清除对象，可以进行多次重复爆破。
[0014]
[1] ameur chaabna, abdesselam babouri, xun zhang, an indoor positioning system based on visible light communication using a solar cell as receiver, in artificial intelligence in renewable energetic systems, springer, 2018.[2] hua luo, yue zhang, wei li, li-ke huang, john cosmas, xun zhang, low latency parallel turbo decoding implementation for future terrestrial broadcasting systems, in ieee transaction on broadcasting, ieee, 2017。
附图说明
[0015]
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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为本发明一种用于清除水下弹药与水雷的设备的组件未分离的整体结构示意图。
[0016]
图2为本发明一种用于清除水下弹药与水雷的设备的组件分离的结构示意图。
[0017]
图3为本发明一种用于清除水下弹药与水雷的设备的组件未分离的上视图。
[0018]
图4为本发明一种用于清除水下弹药与水雷的设备的已启动组件分离的上视图。
[0019]
附图标记：1-被清除对象；2-清除装置；3-可回收主体；4-水下探测器；5-鳍；6-无线电浮标；7、8-射钉；9、10-固定单元；11-聚能炸药；12-线路；13、14-射钉卡套；15、16-螺栓；17、18-连杆；19、20-弹药；21、22-弹药释放开关；23、24-连接处固定件；25、26-弹性固定环；27-控制模块；28-电池仓；29-桨叶。
具体实施方案
[0020]
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0021]
如图1和图3所示，本发明所述的一种用于清除水下弹药与水雷的设备，包括清除装置2与可回收主体3，二者可以连体也可以分离。
[0022]
其中，可回收主体3，包括水下探测器4、鳍5、弹性固定环25-26、控制模块27、电池仓28、桨叶29；清除装置2，包括无线电浮标6、固定单元9-10、聚能炸药11、线路12；所述的固定单元9-10，包括射钉7-8、射钉卡套13-14、螺栓15-16、连杆17-18、弹药19-20、弹药释放开关21-22、连接处固定件23-24；连接处固定件23-24与可回收主体的弹性固定环25-26嵌套，实现了清除装置与可回收主体的合体。
[0023]
其中，射钉7-8可以由磁性材料制作，方便实现射钉与铁质被清除对象1的锚定；同理，连接处固定件23-24、弹性固定环25-26也可以由磁性材料制作，实现二者之间的磁性连接。
[0024]
水下探测器4一般由金属探测器、水下摄像机与探照灯组成，其可以通过有线或者无线的方式将采集到数据信息发送至水面的控制中心。由于水下无法通过普通的无线电方式进快速通讯，所以可以采用可见光通讯的方式进行水下无线数据传输；先将可见光进行调制，融合信息并进行发送，远处的水面控制中心的水下信号接收器接收到信号后进行解调，还原信息；普通可见光在水下的传输距离是70-150米，目前水下的蓝绿光通信理论值可达600m左右。
[0025]
控制模块27可以通过机器学习自主识别被清除对象1，根据水下探测器4采集的数据，对被清除对象1进行标定和爆破作业；同时，控制模块27通过驱动电机控制桨叶29的转动，实现设备在水下的潜浮与移动；电池仓内28的安装电池组负责给设备供电。
[0026]
结合图2与图4，当游弋在水下的设备发现被清除对象1后，驱动桨叶29行驶到面向被清除对象1的最佳位置；然后启动分离，弹药释放开关21-22被启动，引爆弹药19-20快速推动螺栓15-16，螺栓15-16带动连杆17-18，连杆17-18带动连接处固定件23-24快速向前射出，使得连接处固定件23-24从弹性固定环25-26中脱离，螺栓15-16顶出射钉7-8，射钉7-8尾部的钉帽被射钉卡套13-14卡住，使得射钉7-8带动清除装置2一起向被清除对象1射去，当清除装置2与被清除对象1接触时，固定单元9-10射出的射钉7-8与被清除对象1锚定；同时，清除装置2的无线电浮标6上浮至水面，发送信息到水面控制中心，水面控制中心通过信
号精准定位被清除对象1的具体位置，然后通过无线电远程反向发送命令至无线电浮标6，再通过线路12传送信号到水下的清除装置1，启动引燃清除装置2中的聚能炸药11，将被清除对象1爆破。
[0027]
在爆破之前，可回收主体3已经行驶至安全区域；回收主体3可以重复使用，在重新安装清除装置2之后，可再次下水作业；针对大型的清除对象1，可以进行多次重复爆破。
[0028]
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。