[發(fā)明專利]一種仿生耐壓裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510386319.7
• 申請(qǐng)日: 2015-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN104986312B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建;左新龍;王明祿;王緯波;唐文獻(xiàn);朱永梅;劉亞威;李欽奉;蘇世杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B63G8/00
• 分類號(hào): B63G8/00;B63C11/52
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 李曉靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種仿生耐壓裝置，屬于潛水裝備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

潛水器是大洋勘查與深海科學(xué)研究的重要裝備，作為潛水器的重要組成部分，耐壓裝備起著保障下潛過(guò)程中內(nèi)部設(shè)備正常工作和人員健康安全的作用，其重量占潛水器總重的1/4-1/2。耐壓裝備的設(shè)計(jì)對(duì)潛水器安全性、機(jī)動(dòng)性、空間利用率和人機(jī)環(huán)等性能具有重要影響。

現(xiàn)役的深海耐壓裝備多為單球形、少數(shù)為多球形結(jié)構(gòu)，但這些結(jié)構(gòu)無(wú)法最優(yōu)協(xié)調(diào)潛水器的安全性、機(jī)動(dòng)性、空間利用率和人機(jī)環(huán)等特性。例如，對(duì)于單球形耐壓裝備，在實(shí)際受載過(guò)程中，由于對(duì)缺陷非常敏感，發(fā)生失穩(wěn)時(shí)的壓力僅為理論值的1/4～1/3，安全性較差；單球形耐壓裝備只能通過(guò)依靠增大球半徑來(lái)增大內(nèi)部空間，半徑的增大會(huì)導(dǎo)致水阻力增大，降低潛水器的機(jī)動(dòng)性；球形耐壓裝備曲率較小且處處相等，導(dǎo)致內(nèi)部設(shè)備布置困難，空間利用率較低，人員舒適性變差，進(jìn)而降低潛水器的人機(jī)環(huán)特性。多球形耐壓裝備在一定程度上擴(kuò)大了艙室空間，提高了人員舒適性，但仍然無(wú)法克服缺陷敏感度高、空間利用率低等缺點(diǎn)。

蛋殼滿足圓頂原理，具有超強(qiáng)的耐壓特性，是一種優(yōu)異的耐壓殼的仿生模型。申請(qǐng)?zhí)枮?01510073803.4的發(fā)明專利提出了一種概念性的蛋形仿生耐壓殼體，使得潛水器的安全性、流體動(dòng)力學(xué)特性、空間利用率、人機(jī)環(huán)最優(yōu)協(xié)調(diào)成為可能，但單艙室空間較小，無(wú)法滿足深海耐壓裝備的要求；其次，該發(fā)明的耐壓殼體的艙門使用簡(jiǎn)單地螺栓連接，無(wú)法滿足深海作業(yè)的密封及強(qiáng)度要求；再者，該發(fā)明的耐壓殼體并沒有給出觀察窗的布置，這樣的結(jié)構(gòu)無(wú)法進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種仿生耐壓裝置，采用蛋形仿生耐壓殼體相連，增加了艙室空間，提高了人機(jī)環(huán)特性，同時(shí)也便于分段制造。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種仿生耐壓裝置，包括若干個(gè)蛋形仿生耐壓殼體，所述蛋形仿生耐壓殼體的兩端分別為鈍端和尖端，相鄰的蛋形仿生耐壓殼體的鈍端和尖端通過(guò)殼體連接裝置順次連接，仿生耐壓裝置艏部為蛋形仿生殼體的鈍端，安裝有觀察窗裝置，仿生耐壓裝置尾部為蛋形仿生殼體的尖端，安裝有艙門裝置。

作為優(yōu)選，所述蛋形仿生耐壓殼體縱截面外曲線滿足：

Y=(L/2+esinα)sinαX=B/2cosα]]>

其中：L—蛋形仿生殼體的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度，B—蛋形仿生殼體的短軸長(zhǎng)度，e—偏心距，蛋形仿生耐壓殼體的長(zhǎng)軸為Y軸，短軸為X軸，坐標(biāo)原點(diǎn)位于蛋形仿生殼體的縱軸線上，原點(diǎn)與蛋形仿生殼體中心相距e，α為點(diǎn)(X，Y)與原點(diǎn)的連線與X軸的夾角。

作為優(yōu)選，所述B/L＝0.62～0.76，以0.69最優(yōu)。

作為優(yōu)選，所述蛋形仿生耐壓殼體有三個(gè)，三個(gè)順次連接的蛋形仿生耐壓殼體的三個(gè)短軸長(zhǎng)度分別為B₁、B₂和B₃，三個(gè)短軸的長(zhǎng)度滿足以下關(guān)系：