[發明專利]一種可變航態無人艇

在審

• 申請號: 201510083586.7
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104627327A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 莊佳園;孫寒冰;王偉;張磊;曹建;馬偉佳;王博;沈海龍;廖煜雷;蘇玉民
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;B63B1/04;B63H5/125
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種船舶，具體地說是無人駕駛船舶。

背景技術

可變航態無人艇是一種可以通過航速來改變艇體水面高速航行和半潛低速隱蔽航行狀態的無人駕駛船舶，具有自主規劃、自主航行能力，并可以自主方式或人工干預的方式完成環境信息感知、水面/水下目標探測等任務的小型船舶。

可變航態無人艇具有兼顧水面艇高速性和潛艇隱蔽性的突出優點，同時半潛航行時具有更好的耐波性和抵御風浪的能力，可以搭載豐富的傳感器，具有良好的應用潛力和經濟前景。可完成水下-水面通信中繼與導航、海洋測繪與科學調查、環境監測、水文調查、氣象預報等任務。

公開號為CN10892362A，名稱為“小水線面半潛復合水面無人艇”的專利文件中公開了一種小水線面半潛復合水面無人艇，包括水下潛體、支撐體、水面浮體、推進裝置以及三層水翼。該專利只具備半潛航行能力。

發明內容

本發明的目的在于提供可用于多種海洋科考領域的一種可變航態無人艇。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明一種可變航態無人艇，其特征是：包括主艇體，主艇體上方為上甲板，上甲板上安裝集成桅桿，主艇體里設置密閉的燃油艙、主機艙、推進裝置艙，主艇體的前后方分別設置相通的進水口和出水口，集成桅桿上設置與主機艙相通的機艙進排氣口，推進裝置艙里設置推進裝置，推進裝置后方為螺旋槳，所述的主艇體采用單體、單甲板、艉部斜升角為18°的全折角深V滑行艇艇型。

本發明還可以包括：

1、推進裝置螺旋槳為可實現上下7°和左右23°的擺動調節的可調式表面槳。

2、主艇體重心的縱向位置位于距艇艉35％艇長至50％艇長之間。

本發明的優勢在于：本發明兼顧水面艇高速性和潛艇隱蔽性，同時低速半潛航行時具有更好的耐波性和抵御風浪的能力，可以搭載豐富的傳感器設備，可廣泛應用于海洋科研領域。

附圖說明

圖1為本發明的側視圖；

圖2為本發明的正視圖；

圖3為本發明的后視圖；

圖4為本發明的俯視圖；

圖5為本發明的軸測視圖；

圖6為本發明的透視圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述：

結合圖1～6，本發明由主艇體1、推進裝置3和集成桅桿2組成，主艇體1內部設置三個水密艙室，由前至后分別為燃油艙8、主機艙9以及推進裝置艙10；集成桅桿2頂部設置機艙進排氣口7，通過風機實現主機艙9內空氣循環，集成桅桿2上還布置有天線、雷達、光電吊艙等無人艇通信、導航和環境感知傳感器。低速航行時，水由主艇體1艏部進水口5進入，灌滿主艇體1內部非水密空間后，艇體1吃水增加，主艇體1浸沒于水面以下，實現半潛航行；高速航行時，不對稱艇體1產生動升力，隨動升力逐漸增加，艇體1抬艏，艇體1內部的水由艇艉出水口逐漸排出，艇體1吃水減少，逐步提升至水面滑行狀態。

主艇體1采用單體、單甲板、艉部斜升角為18°的全折角深V滑行艇艇型，該艇型具有良好的阻力性能。上甲板4為光滑流線型，以減小半潛航行時的阻力。主艇體1前端設置1個進水口5，艉封板靠底部左右各設置1個出水口6。

主艇體1內部設置三個水密艙室，由前至后分別為燃油艙8、主機艙9以及推進裝置艙10。

推進裝置3采用可調式表面槳，其螺旋槳可實現上下7°和左右23°的擺動調節，以適應艇體不同航態，提高半潛到水面航行的出水速度。

艇體1重心縱向位置距艇艉35％艇長至50％艇長之間，重心位置布置于該區間可有效改善水下航行姿態以及出水縱傾角。

集成桅桿2上布置有雷達、光電吊艙、GPS天線、北斗衛星通信系統、無線電天線等設備，同時桅桿2上有開口直接連通主機艙9和主機排氣管，通過風機實現機艙通風。

當可變航態無人艇低速半潛航行時，外部的水通過進水口5和出水口6流入主艇體1內部，主艇體1和推進裝置3、燃油艙8、主機艙9、推進裝置艙10提供全艇所需的浮力，此時上甲板4沒入水中，僅集成桅桿2和機艙進排氣口7露于水面以上。當可變航態無人艇高速航行時，隨著航速的提高，流體動升力作用明顯，艇體縱傾角增加，主艇體1內部的水由出水口6逐漸流出，艇體吃水逐漸減小，艇體逐步提升至水面滑行狀態，實現高速航行。推進裝置3在艇體出水過程可向下調整螺旋槳角度，輔助主艇體1快速出水。

可變航態無人艇半潛航行狀態時具有突出的隱蔽性和耐波性，同時水面航行狀態還具有滑行艇的高速性，大大的提高該艇的應用范圍。經理論計算與水動力性能分析，全艇重心縱向位置應布置于艇艉35％艇長至50％艇長之間，該區段具有較好的出水角度和出水航速，以實現該艇航態的穩定切換。