[发明专利]一种新型小水线面单体无人半潜艇

说明书

一种新型小水线面单体无人半潜艇，属于船舶与海洋工程技术领域。该无人半潜艇主要由主船体、翼型浮箱、方向舵、传感器、控制系统、推进系统、通导系统组成。翼型浮箱纵向相隔一定距离布置于主船体上方，翼型浮箱包含首浮箱和尾浮箱，在首浮箱上方安装有通导系统设备，尾浮箱的后部安装方向舵机构，主船体内部安装有推进系统、传感器、控制系统。纵向布置的翼型浮箱不仅能够为无人半潜艇提供储备浮力还能够在发生纵倾时由前后浮箱的不同吃水产生的浮力差来提供恢复力矩，保证艇身的浮态。在高海况下翼型浮箱在风浪中受到的外载荷很小而主船体位于海水下方，受风浪影响更小一些，所以无人半潜艇可以保证在高海况下较为稳定的工作状态。

技术领域

本发明涉及一种新型小水线面单体无人半潜艇，属于船舶与海洋工程技术领域。

背景技术

随着通导系统和自动驾驶技术的不断完善，海上无人驾驶船舶发展越来越快，并在海上资源勘探、情报收集领域发挥越来越重要的作用。但是随着海上资源勘探与情报收集向远海发展，恶劣的海况限制了水面无人船的工作能力。在远海工作时，由于常规设计的水面无人船尺度与海浪尺度相比较小，导致无人船受到的风浪流的影响较大，所以水面无人船在风浪中的动态响应也更为剧烈，这对于需要自主导航规避障碍物的无人船的路径规划能力产生了严重影响，其上布置的探测设备在摇摆剧烈的无人船上工作精度同样下降严重，以上现状严重限制了无人船在远海领域的发展。为了增加无人船在海上工作的稳定性，现有技术多采用增加减摇鳍等主动措施以及平衡翼等固定结构来减少动态响应，但是对于小尺度无人船在高海况下的工作环境这种装置的效果非常有限，同时增加了控制系统的复杂程度。水线附近及船体水面以上的船体尺度过大是其动态响应过大的主要原因。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型小水线面单体无人半潜艇。该无人半潜艇采用翼型浮箱，由于翼型浮箱主尺度与船体相比减小许多，保证无人半潜艇在高海况下航行时受到的波浪载荷较传统无人船大大减小，可以显著降低波浪中航行时的动态响应及阻力。

本发明采用的技术方案为：一种新型小水线面单体无人半潜艇，包括主船体和翼型浮箱，所述主船体上方安装有多个提供储备浮力及恢复力矩的翼型浮箱，所述翼型浮箱包含首浮箱和尾浮箱，翼型浮箱平行于无人半潜艇的行进方向设置，翼型浮箱水平切面形状为对称翼型；主船体埋没于水面以下依靠相连的伸出海面的翼型浮箱进行海上观测与通讯；所述翼型浮箱沿主船体中轴线前后间隔适当的距离布置，翼型浮箱与主船体相连的部分埋没于水中，高出水面的突出部分有适当的高度；所述首浮箱（8）的顶部安装有雷达（3）及通导天线，雷达及通导天线通过首浮箱的内部管路与主船体内的控制设备舱内的设备电连接，所述尾浮箱安装有方向舵，方向舵与方向舵驱动电机电连接；所述主船体内根据用途不同使用水密舱壁分隔成电池舱、前置设备舱、后置设备舱、控制设备舱和推进舱；所述前置设备舱及后置设备舱内安放有用于探测侦查的声呐、探深仪；控制设备舱内安装有用于控制无人半潜艇航行的自主避障及路径规划程序的处理器以及实时处理探测数据的处理器；电池舱内安放用于供给推进系统及用电设备使用的电池组；推进舱内安放推进系统以及方向舵驱动电机，推进系统采用直流电机与减速箱配合驱动螺旋桨推进无人半潜艇。

所述翼型浮箱的前后布置具有适当的距离间隔，且尾浮箱的尺寸大于首浮箱的尺寸。