[發明專利]一種具有自破冰功能的極區潛體艙口蓋

有效

• 申請號: 202110507458.6
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113212712B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 李志富;周渝凱;石玉云;閆允鶴
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B63G8/00
• 分類號: B63G8/00;B63C11/52
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

本發明是一種具有自破冰功能的極區潛體艙口蓋，包括潛體、轉動鉸接在潛體殼壁內側上的艙口蓋以及設于艙口蓋下方的破冰機構。艙口蓋內表面上設有啟閉鎖緊裝置，由一對啟閉鎖緊液壓缸進行驅動運轉；破冰機構設于出入艙底開口四周的支撐平臺，包括液壓升降柱、殼體以及破冰盤，液壓升降柱安裝在支撐平臺上，破冰盤轉動鉸接在殼體上，液壓升降柱驅動殼體和破冰盤由出入艙頂部導出來破開冰層，破冰盤上設有數個破冰鉆和滾刀。本發明的破冰機構上下移動切割冰層，采用破冰鉆與滾刀組合結構由下向上破冰，基于冰層斷裂機理有利于提高破冰效率，徹底粉碎艙口蓋上方冰層。

技術領域

本發明屬于極區潛體設備技術領域，具體涉及一種具有自破冰功能的極區潛體艙口蓋。

背景技術

潛體是北極開發過程中的重要裝備，北極地區大面積的海域被冰層覆蓋，潛體航行于冰層之下，一方面能夠避免海冰碰撞誘導形成的冰載荷，另一方面也可以借助冰層的掩護來規避衛星、雷達的搜索。但是，在一些特殊情況下，潛體需要從水下向上破冰浮出水面，以對外聯絡通信、接受救援補給等，這對潛體的破冰能力提出了較高要求。

潛體上浮破冰過程中主要的受力部位是指揮塔圍殼、艇體的上部殼體、尾舵以及艏部的聲吶罩等。對于較薄冰層，潛體可以以較大速度上浮，憑借堅硬外殼來快速沖擊破開冰層；對于較厚冰層，艇體必須緩慢上浮，艇殼接觸到冰層后，壓縮空氣將壓載水逐漸排出以增加浮力，該過程稱為“靜態加載”。然而，當潛體基于后者原理破冰時，指揮塔能夠率先破冰出水，而整個艇身被困于冰下，其艇殼艙口蓋上殘留的冰層厚度一般為幾十厘米，嚴重時可達2米。此時，潛體內部人員只能借助指揮塔出入潛體，然后利用電鋸等裝備由外部清理艙口蓋上方的冰層，以便后續人員由艙口處出入潛體。

ZL2020113499210公開了一種極地無人水下破冰航行系統，該系統采用了水下鉆冰和水下爆炸破冰相結合的方式，用高能炸藥對冰層產生巨大的壓強，破壞冰層，鉆頭將冰層接觸區域產生巨大壓強，使冰面破壞，實現破冰，但是此方法需要為導彈發射提供一個發射窗口，預留的窗口會存在密封問題且此裝置安裝導彈，破冰成本比較高。

ZL2020106623726公開了一種極地破冰裝置，該破冰裝置與推進裝置配合使用實現了對極地冰面的破冰，減少推進裝置遇到的阻力，但是該破冰過程是通過機械振動和發熱板發熱相結合，在破冰的過程中極大程度上依賴了加熱板的加熱，對于厚度較厚的冰層來說，這種方式不僅破冰效果慢，而且會浪費大量的電力能源。

現有技術中的潛體艙口蓋，由于上方冰層的存在，極大限制了人員出入潛體的效率。因此，迫切需要提出一種具有自破冰功能的極區潛體艙口蓋，以滿足北極開發的需求。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種具有自破冰功能的極區潛體艙口蓋，該艙口蓋通過設置破冰機構，解決了潛體破冰出水時艙口蓋被冰層堵塞、破冰效率差的技術問題。

為了達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明是一種具有自破冰功能的極區潛體艙口蓋，艙口蓋轉動鉸接在潛體的殼壁內側上，潛體內部還設置有出入艙，其特征在于：在艙口蓋的下方設置有破冰機構，破冰機構被導出破冰時，其殼體與出入艙頂部的開口的直徑大小相同，四個液壓升降柱的一端均勻設置在出入艙底部開口四周的液壓升降柱支撐平臺上，四個液壓升降柱的另一端固定連接殼體，破冰盤轉動鉸接在殼體上，液壓升降柱驅動殼體和鉸接在上面的破冰盤上下移動，四個液壓升降柱保持同步性。

本發明的進一步改進在于：在艙口蓋的內側還設有啟閉鎖緊裝置，啟閉鎖緊裝置包括兩個第一啟閉鎖緊液壓缸和兩個鉸鏈桿，潛體殼壁內側設有兩個鉸鏈桿支座和兩個油缸支座，艙口蓋的內表面上設有兩個耳板，兩個鉸鏈桿一端分別通過銷軸鉸接于兩個鉸鏈桿支座中，兩個鉸鏈桿的另一端分別鉸接在同一連接軸的兩側，兩個鉸鏈桿靠近連接軸一側端部分別通過銷軸鉸接于兩個耳板上，兩個第一啟閉鎖緊液壓缸的活塞桿分別鉸接在連接軸中間，兩個第一啟閉鎖緊液壓缸的另一端分別通過銷軸鉸接在潛體殼壁內側上的兩個油缸支座上。