[實用新型]自主式水下航行器

有效

• 申請號: 201420252847.4
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN203889033U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 吳秋云;王樹新;張宏偉;劉玉紅;王延輝;劉飛
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;B63B3/16;B63B1/34
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 惠磊;曲鵬

技術領域

本實用新型涉及一種海洋勘察用無纜式水下機器人，尤其涉及一種自主式水下航行器。

背景技術

自主式水下航行器(Autonomous?Underwater?Vehicle，簡稱AUV)是一種無纜式水下機器人，自身攜帶傳感器和能源，可以實現智能控制和自主導航，是一種先進的水下勘察設備，尤其適用于地質結構復雜的深水海域的海底工程勘察作業。

目前，現有技術的AUV均采用閉式結構設計，即AUV的外殼為密封承壓艙結構。由于外殼完全密封，海水不會浸入艙體內部，簡化了艙內布局設計。但經本申請發明人研究發現，現有技術這種閉式結構在實際使用中卻存在如下技術缺陷：

1、由于閉式結構的密封承壓艙需要承受巨大的艙內外壓差，因此不僅外殼材料的選擇有較大難度，而且外殼需要相當的厚度，顯然，厚重的外殼極大地增加了閉式結構AUV的自重。實際使用中，AUV勘察作業前的配平操作是影響AUV航行性能的主要工作，以保證AUV在水中成懸浮狀態，當AUV自重較大時，不僅配平難度增加，而且所增加的配平重物會進一步加大AUV的整體重量。

2、續航時間和航向控制是AUV性能的主要性能指標，能源和動力是影響該性能指標的主要因素。AUV在水下航行時，其本身攜帶的能源有限，當AUV自重較大時，需要配置的動力較大，能源消耗也大，因而現有閉式結構AUV的續航時間較短，航向控制遲緩。

3、此外，為了盡可能增加AUV的航行時間，需要最大限度地減小AUV外殼的阻力。但現有閉式結構的密封承壓艙主要是從結構受力上考慮外殼的形狀，改變AUV外殼形狀來減小阻力的難度較大。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種自主式水下航行器，有效解決現有閉式結構自主式水下航行器自重大、配平難度大、續航時間短和航向控制遲緩等技術缺陷。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種自主式水下航行器，包括框架梁、推進器和外殼，所述推進器與框架梁固接，所述外殼為分段不密封的開式結構，分段的外殼分別與所述框架梁固接。

進一步地，所述框架梁包括2個縱梁、5個橫梁、5個龍骨和1個起吊架，所述2個縱梁平行設置，5個橫梁分別與所述縱梁固接，構成矩形框結構，所述5個龍骨分別與所述縱梁固接并形成六個艙體，所述1個起吊架與所述縱梁固接并位于所述框架梁的中部。

進一步地，所述六個艙體為依次設置的前艙、前電子艙、中艙、后電子艙、后艙和動力艙，所述前艙中設置有拋纜機構，所述前電子艙中設置有承壓封裝的前玻璃電子艙，所述中艙中設置有承壓封裝的深水電池艙，所述后電子艙中設置有拋載機構、承壓封裝的后玻璃電子艙和集線艙，所述后艙中設置有承壓封裝的電池艙，所述拋纜機構、前玻璃電子艙、深水電池艙、后玻璃電子艙、集線艙和電池艙均固定在所述框架梁上。

進一步地，所述前電子艙中還設置有前傳感器裝置和無線裝置，所述后電子艙中還設置有后傳感器裝置，所述起吊架設置在所述中艙，所述推進器設置在所述動力艙，所述前傳感器裝置、無線裝置和后傳感器裝置均固定在所述框架梁上。

進一步地，所述外殼包括與所述六個艙體相對應的前艙外殼、前電子艙外殼、中艙外殼、后電子艙外殼、后艙外殼和動力艙外殼，所述前艙外殼為整體結構，所述前電子艙外殼、中艙外殼、后電子艙外殼、后艙外殼和動力艙外殼均采用上下扣蓋形式與所述框架梁上的龍骨連接。

進一步地，所述六個艙體內分別設置有前艙浮力材料、前電子艙浮力材料、中艙浮力材料、后電子艙浮力材料、后艙浮力材料和動力艙浮力材料。

進一步地，所述拋載機構包括塑料連接件、拋載物定位銷、鉸座、拋載物連接桿、固定螺母和拋載重物，所述拋載物連接桿穿過拋載重物，下端通過固定螺母與拋載重物固接，上端與鉸座連接，所述鉸座通過拋載物定位銷與塑料連接件連接，塑料連接件與接收拋載指令的聲學釋放器連接。

進一步地，所述拋纜機構包括步進電機、螺母傳動機構、釋放推力桿、棘爪、棘輪、拋纜連接桿、牽引吊環、浮子和鎖緊螺母，所述步進電機與螺母傳動機構傳動連接，所述螺母傳動機構與釋放推力桿固接，所述釋放推力桿的上端與棘輪接觸，棘輪與棘爪嚙合，棘爪鎖住拋纜連接桿，拋纜連接桿通過鎖緊螺母與浮子連接，回收纜繩的兩端分別連接所述牽引吊環和浮子。

在上述技術方案基礎上，所述推進器為提供直行和轉向的矢量推進器。