[发明专利]一种可变航态无人艇

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种船舶，具体地说是无人驾驶船舶。

背景技术

可变航态无人艇是一种可以通过航速来改变艇体水面高速航行和半潜低速隐蔽航行状态的无人驾驶船舶，具有自主规划、自主航行能力，并可以自主方式或人工干预的方式完成环境信息感知、水面/水下目标探测等任务的小型船舶。

可变航态无人艇具有兼顾水面艇高速性和潜艇隐蔽性的突出优点，同时半潜航行时具有更好的耐波性和抵御风浪的能力，可以搭载丰富的传感器，具有良好的应用潜力和经济前景。可完成水下-水面通信中继与导航、海洋测绘与科学调查、环境监测、水文调查、气象预报等任务。

公开号为CN10892362A，名称为“小水线面半潜复合水面无人艇”的专利文件中公开了一种小水线面半潜复合水面无人艇，包括水下潜体、支撑体、水面浮体、推进装置以及三层水翼。该专利只具备半潜航行能力。

发明内容

本发明的目的在于提供可用于多种海洋科考领域的一种可变航态无人艇。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种可变航态无人艇，其特征是：包括主艇体，主艇体上方为上甲板，上甲板上安装集成桅杆，主艇体里设置密闭的燃油舱、主机舱、推进装置舱，主艇体的前后方分别设置相通的进水口和出水口，集成桅杆上设置与主机舱相通的机舱进排气口，推进装置舱里设置推进装置，推进装置后方为螺旋桨，所述的主艇体采用单体、单甲板、艉部斜升角为18°的全折角深V滑行艇艇型。

本发明还可以包括：

1、推进装置螺旋桨为可实现上下7°和左右23°的摆动调节的可调式表面桨。

2、主艇体重心的纵向位置位于距艇艉35％艇长至50％艇长之间。

本发明的优势在于：本发明兼顾水面艇高速性和潜艇隐蔽性，同时低速半潜航行时具有更好的耐波性和抵御风浪的能力，可以搭载丰富的传感器设备，可广泛应用于海洋科研领域。

附图说明

图1为本发明的侧视图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的后视图；

图4为本发明的俯视图；

图5为本发明的轴测视图；

图6为本发明的透视图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～6，本发明由主艇体1、推进装置3和集成桅杆2组成，主艇体1内部设置三个水密舱室，由前至后分别为燃油舱8、主机舱9以及推进装置舱10；集成桅杆2顶部设置机舱进排气口7，通过风机实现主机舱9内空气循环，集成桅杆2上还布置有天线、雷达、光电吊舱等无人艇通信、导航和环境感知传感器。低速航行时，水由主艇体1艏部进水口5进入，灌满主艇体1内部非水密空间后，艇体1吃水增加，主艇体1浸没于水面以下，实现半潜航行；高速航行时，不对称艇体1产生动升力，随动升力逐渐增加，艇体1抬艏，艇体1内部的水由艇艉出水口逐渐排出，艇体1吃水减少，逐步提升至水面滑行状态。

主艇体1采用单体、单甲板、艉部斜升角为18°的全折角深V滑行艇艇型，该艇型具有良好的阻力性能。上甲板4为光滑流线型，以减小半潜航行时的阻力。主艇体1前端设置1个进水口5，艉封板靠底部左右各设置1个出水口6。

主艇体1内部设置三个水密舱室，由前至后分别为燃油舱8、主机舱9以及推进装置舱10。

推进装置3采用可调式表面桨，其螺旋桨可实现上下7°和左右23°的摆动调节，以适应艇体不同航态，提高半潜到水面航行的出水速度。

艇体1重心纵向位置距艇艉35％艇长至50％艇长之间，重心位置布置于该区间可有效改善水下航行姿态以及出水纵倾角。

集成桅杆2上布置有雷达、光电吊舱、GPS天线、北斗卫星通信系统、无线电天线等设备，同时桅杆2上有开口直接连通主机舱9和主机排气管，通过风机实现机舱通风。

当可变航态无人艇低速半潜航行时，外部的水通过进水口5和出水口6流入主艇体1内部，主艇体1和推进装置3、燃油舱8、主机舱9、推进装置舱10提供全艇所需的浮力，此时上甲板4没入水中，仅集成桅杆2和机舱进排气口7露于水面以上。当可变航态无人艇高速航行时，随着航速的提高，流体动升力作用明显，艇体纵倾角增加，主艇体1内部的水由出水口6逐渐流出，艇体吃水逐渐减小，艇体逐步提升至水面滑行状态，实现高速航行。推进装置3在艇体出水过程可向下调整螺旋桨角度，辅助主艇体1快速出水。

可变航态无人艇半潜航行状态时具有突出的隐蔽性和耐波性，同时水面航行状态还具有滑行艇的高速性，大大的提高该艇的应用范围。经理论计算与水动力性能分析，全艇重心纵向位置应布置于艇艉35％艇长至50％艇长之间，该区段具有较好的出水角度和出水航速，以实现该艇航态的稳定切换。