CN107719592A - 一种铝合金可拼装式双体高速靶船 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种靶船，尤其涉及一种铝合金可拼装式双体高速靶船，主要包括靶船甲板、片体和桁架结构，桁架结构置于靶船甲板和片体之间，片体由若干独立的密封舱体拼装而成，舱体内填充轻质抗沉材料，片体外形呈流线型。本发明中的片体是指高速靶船的单船体，由不同规格的隔断式密封舱体首尾拼接而成，每个密封舱体均为一个独立模块，每个舱体可以在船厂预制后在所需位置的现场进行快速拼装。

Description

一种铝合金可拼装式双体高速靶船
技术领域
本发明涉及一种靶船，尤其涉及一种铝合金可拼装式双体高速靶船。
背景技术
靶船是一种具有特殊军事用途的舰船装备，主要作为水面目标供反舰武器系统，如火炮、反舰导弹等打击使用，检验被试武器系统的制导能力或打击效果。靶船的研制对反舰武器装备技术的发展和作战能力的提高具有重要意义。在反舰武器系统的研制过程中，主要分为初期试验阶段和定型试验阶段。初期试验阶段将进行多次挂飞或打靶试验，为节省试验成本和减少工作量，并考虑到打靶的安全性，一般选择较为偏僻的内陆湖泊进行，这些偏僻的内陆湖泊多位于高原无人区。在定型试验阶段，为考核被试武器系统的实际作战能力和打击效果，一般选择较为广阔的偏僻海域进行打靶试验。无论是高原无人区的陆湖还是广阔的偏僻海域，均要靶船具备分块运输、快速拼装、快速维护的特性。同时为了满足模拟航空母舰、驱逐舰、护卫舰等大型水面舰艇的运动特性与外形特性，要求靶船具备高速运动特性与逼真外形特性。
目前所用靶船常见为废弃舰船或钢结构整体式简易靶船，这两种形式的靶船基本能够满足外形特性，但是无法满足分块运输、快速拼装、快速维护与高速运动等特性，具体内容如下所示：
1）废弃舰船或钢结构整体式简易靶船无法适应高原无人区或偏僻海域恶劣的运输环境 。
2）废弃舰船或钢结构整体式简易靶船采用一体化设计，结构复杂，不利于对船体外形进行快速扩展，无法适应靶标多元化的建设需求。如果需要对船体外形进行扩展，均需进行重新设计和重新制作，导致建设周期长，成本高昂。
3）废弃舰船或整体式简易靶船被靶标击中，容易沉入水中，难以打捞，污染水域环境，更重要的是靶载设备所存储的试验数据有可能无法获取或恢复，这是打靶试验无法忍受的。即使靶船没有沉没，后期维修成本也较高，且难以重复使用。
4）整体式简易靶船船体结构设计粗糙，船体流线型较差，结构强度低，适合低速航行，无法满足靶船高速运动特性。
因此，为了满足不断升级的靶标试验任务，迫切需要一种新的技术方案解决现有技术中存在的技术问题和不足。
发明内容
本发明针对现有技术方案中存在的问题，提供一种可拼装式轻质高速靶船。船体结构主要包括两个片体、桁架结构、靶船甲板与舰岛，其中片体由特定规格的隔断式舱体首尾拼接而成，整体呈流线型，两个片体结构外形相同，关于船体中轴线对称，通过桁架结构连接，桁架结构上表面与四周侧面均铺设轻质铝蜂窝复合板。
本发明所采取的技术方案为：一种铝合金可拼装式双体高速靶船，包括靶船甲板、片体和桁架结构，桁架结构置于所述靶船甲板和所述片体之间，所述片体由若干独立的舱体拼接而成，所述舱体内部填充轻质抗沉材料，所述片体呈流线型。
进一步的，所述片体中的舱体通过螺栓连接后进行无缝焊接拼装。
进一步的，所述舱体的内填充有与该舱段重量同等浮力的闭孔泡沫，所述泡沫贴于舱体内壁。
进一步的，所述片体包括两片，两片体之间通过桁架结构固定连接，所述两片体关于船体中轴线对称。
进一步的，所述桁架结构包括若干三角框架，所述桁架结构沿所述船体的中轴线对称设有相交的第一斜梁和第二斜梁，所述第一斜梁和所述第二斜梁分别固定连接两片体。
进一步的，所述靶船甲板由两种规格的新型轻质铝蜂窝复合板拼接而成，铝蜂窝复合板是一种夹层结构新型复合材料，该复合板直接铺设在桁架结构上方，改变所述靶船甲板铝蜂窝复合板的拼接方式可快速改变所述船体的外形。
进一步的，所述桁架结构的长度大于所述片体的长度，桁架结构长度就是船体的长度。
进一步的，所述桁架结构四周侧面均铺设轻质铝蜂窝复合板。
进一步的，所述桁架结构由高强度方形铝管拼装焊接而成。
本方明所产生的有益效果包括：1、片体是指高速靶船的单船体，由不同规格的隔断式密封舱体首尾拼装焊接而成，每个密封舱体均为一个独立模块，每个舱体可以在船厂预制后去现场进行快速拼装；2、靶船片体采用隔断式舱体结构，并在每舱段内填充该舱段重量同等浮力的闭孔泡沫。其中隔断式舱体结构设计能够保证片体各舱段之间的相互独立。填充闭孔泡沫设计能够保证片体在试验破损时各舱段的不沉性，进而实现破损舱段的打捞和二次使用，以及舱段内设备的回收和试验数据的采集，最终可以降低试验成本，减小对水域自然环境的污染；3、桁架结构由桁架片段靶船拼装时间可缩短至10天以内，同时模块化备件能够实现靶船试验受损部件2天内完成更换维修，实现靶船的快速二次供靶；4、模块化设计能够实现船体的快速拆解、拼装，实现船体的快速维修，部件的替换使用，也能实现设计、生产的标准化，保证船体的质量及可靠性，符合靶船的使用环境和靶船部件尽可能二次使用和维修的需求；5、高速靶船整体选用高强度铝合金型材拼装焊接而成，在保证结构强度的基础上尽可能的减轻了质量，可提高运行速度；6、靶船甲板采用模块拼接而成，可通过改变靶船甲板模块的拼接方式改变靶船外形，以满足不同的靶形需求。
附图说明
图1 本发明中靶船的结构示意图；
图2 本发明中片体结构图；
图3本发明中片体结构分解图；
图4本发明中桁架结构的横剖面图；
图5 本发明中桁架结构的纵剖面图；
图6 本发明中泡沫填充舱体结构示意图；
图中1、靶船甲板，2、片体，2-11、第一片体，2-2、第二片体，3、桁架结构，3-1、第一斜梁，3-2、第二斜梁，4、舰岛，5、闭孔泡沫，6、船底，7、片体甲板，8、舷侧。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的解释说明，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1所示，一种可拼装式铝合金双体轻质高速靶船。该靶船长约75米，宽约16米，高约3.5米（不含舰岛4），主要由船体结构、动力推进系统与航行控制系统三个部分组成。船体结构主要包括片体2、桁架结构3、靶船甲板1与舰岛4，其中片体2由特定规格的隔断式舱体首尾拼接而成，整体外形呈流线型，片体2包括第一片体2-1和第二片体2-2，第一片体2-1和第二片体2-2结构相同，且关于船体长度方向的中轴线对称，第一片体2-1和第二片体2-2通过桁架结构3连接，桁架结构3上表面与四周侧面均铺设轻质铝蜂窝复合板，舰岛4作为驾驶室位于船体右舷。
片体2是指高速靶船的单船体，由不同规格的隔断式密封舱体首尾拼接而成，每个密封舱体均为一个独立模块，每个舱体可以在船厂进行预制。片体2主要包括船底6、片体甲板7、舷侧8与舱壁，见图2和图3。
如图6所示，靶船片体2采用隔断式舱体结构，并在每个舱段内填充该舱段重量同等浮力的闭孔泡沫5。其中隔断式舱体结构设计能够保证片体2各舱段之间的相互独立。当其中一个舱体损坏后不影响其它舱体，可直接更换该舱体即可；舱体侧壁上填充闭孔泡沫5，能够保证片体2在试验破损时该舱体的不沉性，进而实现破损舱段的打捞和二次使用，以及舱段内设备的回收和试验数据的采集，最终可以降低试验成本，最大程度上减小对水域自然环境的污染。
桁架结构3用于连接两个片体2，主要由高强度方形铝管焊接拼装而成。铝管拼接成若干三角单元形成稳定的桁架结构3，桁架结构3沿船体中轴线方向对称分布有相交的第一斜梁3-1和第二斜梁3-2，交点置于中轴线上，第一斜梁3-1和第二斜梁3-2分别固定连接第一片体2-1和第二片体2-2。桁架结构3的横剖面即沿船体宽度方向的剖面为轴对称结构，见图4和图5所示，图4即为图5沿c-c方向的剖面图。
高速靶船片体结构由舱体首尾拼接而成，每个舱体是一个独立的模块，相邻模块之间通过内置螺栓连接，连接处的缝隙满焊，实现无缝隙连接。桁架结构3由桁架片段靶船拼装时间可缩短至10天以内，同时模块化备件能够实现靶船试验受损部件2天内完成更换维修，实现靶船的快速二次供靶。模块化设计能够实现船体的快速拆解、拼装，实现船体的快速维修，部件的替换使用，也能实现设计、生产的标准化，保证船体的质量及可靠性，符合靶船的使用环境和靶船部件尽可能二次使用和维修的需求。模块化的设计使得靶船在高原等恶劣环境下运用时，可将独立舱体运输至测试点后进行现场拼接，方便了运输。
本发明中的高速靶船整体选用高强度铝合金型材焊接拼装而成，既保证了船体结构的强度，又具备良好的抗腐蚀性能，同时减小了船体自身的重量，满足了靶船高速运动的特性，
本发明的靶船为了实现靶船动力推进系统设备配置平台化，在靶船上设置用于安装动力设备的空间且提供有若干与动力设备相连的安装接口，当靶船最大航速需要扩展时，可直接将动力设备与安装接口连接或断开，实现高速扩展平台化，提高了船体结构强度的可适应性。靶船在满足指标要求20kn的前提下进行高速扩展，扩展后目标靶船的设计航速可达30kn。本发明中的动力设备均为模块化、可拆卸式的设计，将动力装置去除后靶船平台既可作为定点锚泊固定靶船，也可由拖船牵引，作为无动力靶船使用。
本发明中靶船的靶船甲板1由若干新型铝蜂窝复合板拼接而成，铝蜂窝复合板是一种夹层结构新型复合材料，该复合板安装在桁架结构上表面，改变铝蜂窝复合板的拼接方式可快速变靶船外形，使本发明中的靶船实现模拟对象外在形象平台化，进而实现对航母、宙斯盾等舰船外在形象的模拟。变更时仅需对靶船甲板1形状重新造型即可，无需更改片体2、桁架结构与动力推进系统。
本发明中靶船采用平台化设计，可降低后续靶船试验的设计开发成本、设备采购成本与生产管理成本，缩短试验准备周期。

Claims (9)

1.一种铝合金可拼装式双体高速靶船，其特征在于：主要包括靶船甲板、片体和桁架结构，桁架结构置于所述靶船甲板和所述片体之间，所述片体由若干独立的舱体拼接而成，所述舱体内填充轻质抗沉材料，所述片体呈流线型。
2.根据权利要求1所述的铝合金可拼装式双体高速靶船，其特征在于：所述片体中的舱体可在复杂环境中通过螺栓连接后进行无缝焊接拼装。
3.根据权利要求1所述的铝合金可拼装式双体高速靶船，其特征在于：所述舱体的内部填充有与该舱段重量同等浮力的闭孔泡沫，所述泡沫贴于舱体内壁。
4.根据权利要求1所述的铝合金可拼装式双体高速靶船，其特征在于：所述片体包括两片，两片体之间通过桁架结构固定连接，所述两片体关于船体中轴线对称。
5.根据权利要求1所述的铝合金可拼装式双体高速靶船，其特征在于：所述桁架结构包括若干三角框架，所述桁架结构沿所述船体的中轴线对称设有相交的第一斜梁和第二斜梁，所述第一斜梁和所述第二斜梁分别固定连接两片体。
6.根据权利要求1所述的铝合金可拼装式双体高速靶船，其特征在于：所述靶船甲板由新型铝蜂窝复合板拼接而成，铝蜂窝复合板是一种夹层结构新型复合材料，该复合板直接铺设在桁架结构上方，改变所述靶船甲板的拼接方式可改变所述船体的外形。
7.根据权利要求1所述的铝合金可拼装式双体高速靶船，其特征在于：所述桁架结构的长度大于所述片体的长度，桁架结构的长度就是船体的长度。
8.根据权利要求1所述的铝合金可拼装式双体高速靶船，其特征在于：所述桁架结构的四周侧面均铺设轻质铝蜂窝复合板。
9.根据权利要求1所述的铝合金可拼装式双体高速靶船，其特征在于：所述桁架结构由高强度铝方管焊接拼装而成。
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