[發(fā)明專利]一種帶有柔性T型翼的三體救援無人艇及其設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210036606.5
• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN114408126B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張金程;楊松林;周慶恒;柯維順
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: B63C9/02
• 分類號: B63C9/02;B63B1/12;B63B1/28;B63B1/40;B63B39/06;B63C9/22;B63C9/26
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

本發(fā)明公開了一種帶有柔性T型翼的三體救援無人艇，包括三體艇體、柔性T型翼減搖裝置、綜合集成救援系統(tǒng)與操控系統(tǒng)。三體艇體由小水線面主艇體和常規(guī)細(xì)長型側(cè)體組成，該主艇體首部與尾部的上方外布置有柔性T型翼減搖裝置；三體艇體上方甲板布置有綜合集成救援系統(tǒng)，可對落水人員進(jìn)行遠(yuǎn)程綜合化救援；操控系統(tǒng)包括噴水推進(jìn)器、能源艙和控制器，其分別布置在主艇體的尾端以及三體艇體上方尾部甲板艙內(nèi)，各裝置均與控制器相連實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。并提供了其設(shè)計方法。本發(fā)明不僅改善了三體艇的阻力性能，而且在增加縱搖減搖效果的同時提供了附加推力，提高了其快速性和適航性，同時利用三體無人艇這一載體，可高效、安全的完成海上救援作業(yè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種艇舶，尤其是涉及一種帶有柔性T型翼的三體救援無人艇及其設(shè)計方法。

背景技術(shù)

目前隨著人類對海洋資源的逐步開發(fā)，海上運輸事業(yè)蒸蒸日上，伴隨而來的便是海上事故不斷出現(xiàn)，各種復(fù)雜危險的海難現(xiàn)場給救援人員的生命安全帶來了巨大的挑戰(zhàn)。救援無人艇的出現(xiàn)為此提供了很好的解決方案，其中三體無人艇以其較大的甲板面積、優(yōu)良的穩(wěn)性以及操縱性成為救援艇型的最佳選擇。然而，三體無人艇由于在縱搖方面有明顯的缺陷和不足，其舒適度和適航性難以達(dá)到高要求，甚至將導(dǎo)致被救援人員的二次傷害，因此，降低三體無人艇在中高速航行的縱搖是十分重要的。

為了有效降低縱搖，T型翼作為一種艇舶附體被研發(fā)出來，其能根據(jù)艇舶航行狀態(tài)，通過調(diào)整襟翼的攻角，進(jìn)而有效降低縱搖，目前已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。然而T型翼作為一種艇舶附體，在艇舶航行中，尤其是在艇舶低速航行時會帶來一定的附加阻力，影響艇舶的快速性，浪費艇舶的能源。

另外，目前現(xiàn)有的救援無人艇都是小型化的，而且救援功能較為單一，大部分都是只能給落水人員遞送救生設(shè)備，或者能將單個的落水人員拖回艇上或岸邊，這種救援的效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種帶有柔性T型翼的三體救援無人艇，減小阻力，實現(xiàn)快速性，提高無人艇綜合化救援能力。并提供了其設(shè)計方法。

技術(shù)方案：一種帶有柔性T型翼的三體救援無人艇，包括三體艇體、柔性T型翼減搖裝置、綜合集成救援系統(tǒng)、操控系統(tǒng)，三體艇體的首部和尾部的外側(cè)上分別安裝有柔性T型翼減搖裝置，綜合集成救援系統(tǒng)安裝于三體艇體的頂部，操控系統(tǒng)包括噴水推進(jìn)器、能源艙、控制器，噴水推進(jìn)器安裝于三體艇體的尾部，能源艙、控制器集成安裝于三體艇體的頂部，柔性T型翼減搖裝置、綜合集成救援系統(tǒng)、噴水推進(jìn)器、能源艙分別與控制器信號連接。

進(jìn)一步的，三體艇體包括小水線面主艇體、常規(guī)細(xì)長型側(cè)體和連接甲板，小水線面主艇體包括潛體和支柱，支柱在潛體上沿其橫向間隔安裝有兩個，連接甲板安裝于兩個支柱的頂面上，連接甲板的縱向相對兩側(cè)分別安裝有常規(guī)細(xì)長型側(cè)體，兩個支柱的相背一側(cè)方分別設(shè)有柔性T型翼減搖裝置，柔性T型翼減搖裝置安裝于潛體上部，噴水推進(jìn)器安裝于潛體尾部，綜合集成救援系統(tǒng)、能源艙、控制器分別安裝于連接甲板上。

最佳的，三體艇體的總長為20～30m，長寬比為3.5～5，支柱呈細(xì)長對稱翼型，支柱長度為三體艇體總長的1/7～1/6倍，寬度為支柱長度的1/9～1/7倍，高度為支柱長度的1.5～2.5倍，第一個支柱位于三體艇體艏段向后1/4～1/6艇長的位置，第二個支柱位于三體艇體艏段向后3/4—5/6艇長的位置，常規(guī)細(xì)長型側(cè)體為圓舭型細(xì)長艇體，其長寬比為11～13，連接甲板分為首甲板和尾甲板。

進(jìn)一步的，柔性T型翼減搖裝置包括垂直翼、水平翼、可調(diào)節(jié)角度的柔性襟翼、雙出軸步進(jìn)電機(jī)，可調(diào)節(jié)角度的柔性襟翼通過雙出軸步進(jìn)電機(jī)安裝于水平翼的尾部，三者構(gòu)成的整體與垂直翼的上部連接，垂直翼的下部與三體艇體連接，雙出軸步進(jìn)電機(jī)與控制器信號連接。

最佳的，垂直翼為NACA0012翼型，弦長為水平翼弦長的0.8～1倍，高度為三體艇體艇長的8～12％，水平翼為NACA0012翼型，翼展為三體艇體艇寬的90～100％，弦長為翼展的1/2～2/3，可調(diào)節(jié)角度的柔性襟翼中的柔性翼面占其總面積的1/4～1/3。