[發明專利]一種極地無人水下破冰航行系統

在審

• 申請號: 202011349921.0
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112407202A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 孫鐵志;何贊揚;趙旭崇;孫鏡茹;周宇航;張藝凡
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;E02B15/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發明公開了一種極地無人水下破冰航行系統，本發明裝置在水下離開核潛艇后，通過尾部舵翼和螺旋槳進行自航，航行器打開整流罩。極地無人水下爆炸破冰航行器通過主炸藥發射管、次炸藥發射管發射出高能炸藥，高能炸藥對冰層產生巨大的壓強，破壞冰層，實現破冰；鉆頭破冰航行器的固定鉆頭開始旋轉，伸展鉆頭在旋轉中打開，伸展后進行固定，鉆頭將在冰層接觸區域產生巨大壓強，使冰面破壞，實現破冰。本發明結構簡單，可以作為破冰裝置，為核潛艇在極地地區發射導彈提供發射窗口。該極地無人水下破冰航行器采用水下鉆冰與水下爆炸破冰相結合的方式，該種混合式破冰方式可針對不同的冰層環境進行組合優化破冰，本發明為增強破冰窗口直徑能力和提升無人航行器攜帶便捷性，設計攜帶伸展鉆頭，伸展鉆頭具備伸展、收放功能。

技術領域

本發明涉及破冰技術領域，尤其涉及一種極地無人水下破冰航行系統。

背景技術

目前，破冰船或其他破冰裝備主要通過在冰上對冰面施加載荷，使冰面過載而實現破冰，破冰船以傾斜船頭向冰面擠壓或碰撞來產生載荷，冰面破冰裝備以自重、爆炸、振動等方式來對冰面產生載荷，傳統破冰裝備往往出現結構設計龐大或控制較為復雜的問題。尚未見到有一個通過水下鉆頭破冰和水下爆炸結合進行破冰的破冰裝備。

發明內容

根據現有技術存在的問題，本發明公開了一種極地無人水下破冰航行系統，包括極地無人水下鉆頭破冰航行器和極地無人水下爆炸破冰航行器；

所述極地無人水下鉆頭破冰航行器包括第一機體、第一控制單元、第一固定鉆頭、第一伸展鉆頭、第一整流罩、第一電池、第一電動機、第一尾部舵翼和第一螺旋槳；所述第一控制單元、第一電池和第一電動機安裝于第一機體內部，第一固定鉆頭安裝在第一機體的頂端并與第一電動機鍵連接，所述第一伸展鉆頭安裝在第一固定鉆頭的內部、與第一固定鉆頭鉸接，所述第一整流罩安裝在第一機體的頂部并與第一機體鉸接，所述第一尾部舵翼安裝在第一機體的外側，所述第一螺旋槳安裝在第一機體的尾部并與第一電動機鍵連接；

所述極地無人水下爆炸破冰航行器包括第二機體、第二控制單元、主炸藥發射管、次炸藥發射管、第二整流罩、第二電池、第二電動機、第二尾部舵翼和第二螺旋槳；所述第二控制單元、第二電池、第二電動機安裝于第二機體的內部；

所述主炸藥發射管和次炸藥發射管安裝在第二機體的頂部，所述第二整流罩安裝在第二機體的頂部、與第二機體鉸接，所述第二尾部舵翼安裝在第二機體的外側，所述第二螺旋槳安裝在第一機體的尾部、并與第一電動機鍵連接。

所述極地無人水下破冰航行器的水下破冰過程包括：

極地無人水下爆炸破冰航行器發射階段：通過對極地無人水下爆炸破冰航行器的第二尾部舵翼和第二螺旋槳進行調控，極地無人水下爆炸破冰航行器離開核潛艇載體，極地無人水下爆炸破冰航行器由水平狀態調整至豎直狀態；

極地無人水下爆炸破冰航行器發射高能炸藥階段：打開第二整流罩，從主炸藥發射管和次炸藥發射管發射出高能炸藥；

極地無人水下爆炸破冰航行器回收階段：關閉第二整流罩，通過對第二尾部舵翼和第二尾部舵翼進行調控，極地無人水下爆炸破冰航行器由豎直狀態調整回水平狀態，回到核潛艇載體上；

極地無人水下鉆頭破冰航行器發射階段：對第一尾部舵翼和第一螺旋槳進行調控，使極地無人水下鉆頭破冰航行器離開核潛艇載體，該航行器由水平狀態調整至豎直狀態；

極地無人水下鉆頭破冰航行器鉆頭破冰階段：打開第一整流罩，將第一伸展鉆頭伸展，結合第一固定鉆頭進行鉆頭破冰；

極地無人水下鉆頭破冰航行器回收階段：關閉第一整流罩，通過對第一尾部舵翼和第一螺旋槳進行調控，該航行器由豎直狀態調整回水平狀態，回到核潛艇等載體上。

所述第一伸展鉆頭為旋轉體，所述第一伸展鉆頭表面安裝有具有凸出的鉆釘，所述鉆釘為臺錐體。