CN108100170A - 一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇，包括不设计压载舱的主船体，所述主船体的两侧船舷分别通过能调节长度的连接桥连接有能充气的橡胶气垫，所述橡胶气垫采用铰链式方式与所述连接桥的端部能拆卸地相互连接；所述主船体的主甲板上设置有船楼，所述船楼的顶部设置有遥控系统；所述主船体内设置有一个用于放置科考设备的设备舱；所述主船体的船艉设置有螺旋桨。本发明通过主船体与连接桥，连接桥与橡胶气垫的组装与拆卸，实现可根据作业海域风浪情况快速改变无人艇尺度，解决了小尺度无人科考艇不抗风浪能力差的问题，并且其所占用空间较小，适合装载于科考船之上，协同科考船完成海上科考任务。

Description

一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇

技术领域

本发明涉及船舶工程，特别涉及一种搭载海洋测绘设备的、具有抗风浪能力的小尺度海上无人科考艇。

背景技术

无人艇是一种通过遥控装置在远端操纵其行驶作业的水面舰艇，无人艇可以代替人工执行危险的作业任务。

在海洋科考中，母船往往携带若干无人艇，当母船行驶至特定海域，科考人员将无人艇放至海面，由无人艇完成测绘、雷达侧扫等任务。因为母船空间有限以及无人艇搬运的问题，现有用于海洋科考的无人艇尺度都非常小，通常艇长在3米以下，型宽在1米以下，型深在0.6米以下。由于尺度较小，抗风浪能力很弱，致使无人艇很难在3级海况以上的海域平稳作业，甚至出现倾覆的情况，直接影响了科考设备收集数据的准确性。

若要增强无人艇的耐波性和稳性，势必要增大其尺度，而增大尺度又无法在母船有限空间内装载，也不便于搬运上船。如何在不增加建造成本的情况下，保证使无人艇便于装载和搬运的同时增强其抗风浪的能力，是海洋科考中的一个难题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种满足易于装载便于搬运的可抗强风浪的小尺度无人艇。

本发明所采用的技术方案是：一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇，包括不设计压载舱的主船体，所述主船体的两侧船舷分别通过能调节长度的连接桥连接有能充气的橡胶气垫，所述橡胶气垫采用铰链式方式与所述连接桥的端部能拆卸地相互连接；所述主船体的主甲板上设置有船楼，所述船楼的顶部设置有遥控系统；所述主船体内设置有一个用于放置科考设备的设备舱；所述主船体的船艉设置有螺旋桨。

进一步的，所述连接桥设置有两对，两对所述连接桥平行布置。

进一步的，所述连接桥包括：与所述主船体焊接连接的第一连接桥，通过法兰盘与所述第一连接桥能拆卸地相互连接的第二连接桥，通过螺栓与所述第二连接桥能拆卸地相互连接、并能收缩进第二连接桥内的第三连接桥；所述第二连接桥或所述第三连接桥的端部采用铰链式方式与所述橡胶气垫能拆卸地相互连接。

进一步的，所述第一连接桥、第二连接桥、第三连接桥采用中空壳体结构，所述第一连接桥、第二连接桥、第三连接桥的横断面为能减小阻力的机翼式流线型。

进一步的，所述橡胶气垫设置有充气阀。

进一步的，所述橡胶气垫的表面上、位于与所述连接桥上的螺栓孔相对应位置固定设置有螺栓。

进一步的，所述的铰链式方式具体为：所述橡胶气垫自带的螺栓穿过所述连接桥端部的螺栓孔，用螺母固定；所述橡胶气垫与所述连接桥之间设置有螺栓垫。

本发明的有益效果是：

1、尺度可调。可根据不同作业海域的风浪情况来调节尺度大小，避免动力能源浪费。

2、轻便灵活。可将主船体与法兰盘、第二连接桥、第三连接桥、螺栓垫、橡胶气垫拆分搬运和装载，易于运输且不占用母船过多空间。可拆分部分采用可充气橡胶气垫和空壳结构的连接桥，保证了无人艇的轻量化。特别是运用模块化思想，设置设备舱，科考设备如单波束扫描仪、多波束扫描仪等可以更替使用，不必设置多个分舱，进一步减小了主船体尺度和减轻了无人艇的重量。

3、拆装迅捷。本发明各个可拆部件之间连接形式简单，橡胶气垫自带螺栓与第二连接桥或第三连接桥的螺栓孔位置一一对应，第一连接桥与第二连接桥、第二连接桥与第三连接桥、第三连接桥与螺栓垫和橡胶气垫的连接均由螺栓完成，简单并且牢固，橡胶气垫通过电动充气机可快速充满，从而实现快速拆分快速组装。

4、造价低廉。橡胶气垫、第一连接桥、第二连接桥、第三连接桥及其他主船体外的部件结构简单，无需特殊材料，橡胶和普通金属即可满足设计要求。特别地，增加橡胶气垫后，主船体不再是排水量的主要提供者，主船体不再保留压载舱，可以大幅度缩减主船体的尺度和用料，从而降低制造成本。

附图说明

图1：本发明一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇的主视结构示意图；

图2：本发明一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇的前视结构示意图；

图3：本发明一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇的侧视结构示意图；

图4：本发明中第二连接桥和第三连接桥的连接结构示意图；

图5：本发明中橡胶气垫的俯视结构示意图；

图6：本发明中第二连接桥或第三连接桥与橡胶气垫的连接结构示意图。

附图标注：1、第一连接桥；2、第二连接桥；3、第三连接桥；4、法兰盘；5、橡胶气垫；6、充气阀；7、螺栓孔；8、螺栓垫；9、螺栓；10、主船体；11、船楼；12、设备舱；13、遥控系统；14、螺旋桨。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1至图6所示，一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇，包括不设计压载舱的主船体10，所述主船体10的两侧船舷分别通过能调节长度的连接桥连接有能充气的橡胶气垫5，所述橡胶气垫5采用铰链式方式与所述连接桥的端部能拆卸地相互连接；所述主船体10的主甲板上设置有船楼11，所述船楼11的顶部设置有遥控系统13；所述主船体10内设置有一个用于放置科考设备的设备舱12；所述主船体10的船艉设置有螺旋桨14。

其中，所述连接桥设置有两对，两对所述连接桥平行布置。所述连接桥包括：与所述主船体10焊接连接的第一连接桥1，通过法兰盘4与所述第一连接桥1能拆卸地相互连接的第二连接桥2，通过螺栓9与所述第二连接桥2能拆卸地相互连接、并能收缩进第二连接桥2内的第三连接桥3。所述第二连接桥2或所述第三连接桥3的端部采用铰链式方式与所述橡胶气垫5能拆卸地相互连接。所述第二连接桥2和所述第三连接桥3的端部开设有用于螺栓连接的螺栓孔7。所述第一连接桥1、第二连接桥2、第三连接桥3采用中空壳体结构，所述第一连接桥1、第二连接桥2、第三连接桥3的横断面为能减小阻力的机翼式流线型。

其中，所述橡胶气垫5设置有充气阀6。所述橡胶气垫5的表面上、位于与所述连接桥上的螺栓孔7相对应位置固定设置有螺栓9。所述的铰链式方式具体为：所述橡胶气垫5自带的螺栓9穿过所述连接桥端部的螺栓孔7，用螺母固定；所述橡胶气垫5与所述连接桥之间设置有螺栓垫8。

本发明一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇，通过主船体10与连接桥，连接桥与橡胶气垫5的组装与拆卸，实现可根据作业海域风浪情况快速改变无人艇尺度，解决了小尺度无人科考艇不抗风浪能力差的问题，并且其所占用空间较小，适合装载于科考船之上，协同科考船完成海上科考任务。

本发明中，一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇，包括第一连接桥1、第二连接桥2、第三连接桥3、法兰盘4、橡胶气垫5、充气阀6、螺栓孔7、螺栓垫8、螺栓9、主船体10、船楼11、设备舱12、遥控系统13、螺旋桨14。所述第一连接桥1、第二连接桥2、第三连接桥3采用板壳结构；所述第一连接桥1通过焊接的方式固定在主船体10上；所述的第二连接桥2通过法兰盘4与第一连接桥1连接；所述第三连接桥3通过对齐的螺栓孔7用螺栓9与第二连接桥2固定；所述第三连接桥3可收缩进第二连接桥2的壳体内，通过对齐的螺栓孔7用螺栓9固定；所述橡胶气垫5采用铰链式方式与第二连接桥2或第三连接桥3端部连接。其中，第一连接桥1分别平行焊接在主船体10两侧船舷，第一连接桥1、第二连接桥2、第三连接桥3横断面为机翼式流线型，从而减小阻力。

本发明中，如图1和图2所示，主船体10与第一连接桥1相连，第二连接桥2与第三连接桥3相连，第三连接桥3与橡胶气垫5相连，当作业海域风浪较小或无人艇在运输途中，将各部分拆开，主船体10单独工作。

本发明中，如图3所示，第一连接桥1一端采用焊接在主船体10上，另一端焊接固定有法兰盘4，第二连接桥2与第一连接桥1连接的一端也焊接固定有法兰盘4，第一连接桥1和第二连接桥2以法兰盘4相连接固定。

本发明中，第一连接桥1、第二连接桥2、第三连接桥3采用流线型中空壳体结构，第三连接桥3可以自由伸缩，以螺栓9通过位置相同且上下贯通的螺栓孔7将第二连接桥2和第三连接桥3固定。如图4所示，螺栓9穿过第二连接桥2与第三连接桥3端部对齐且贯通的螺栓孔7，拧紧固定。

本发明中，如图5所示，橡胶气垫5自带用于固定的螺栓9，螺栓9分布位置与连接桥端部的螺栓孔7位置相同，螺杆向外，螺帽向内，螺杆与橡胶气垫5做粘合和密封处理。橡胶气垫5带有充气阀6，需要时通过电鼓风机向橡胶气垫5内充气，不作业时将空气排净，可折叠存放。

本发明中，如图6所示，橡胶气垫5以铰链式与第二连接桥2或第三连接桥3的端部连接，即橡胶气垫5自带螺栓9的螺杆穿过连接桥端部的螺栓孔7，用螺母拧紧固定，橡胶气垫5与连接桥之间加螺栓垫8。

本发明的工作原理是：在陆地运输和搬运过程中，将第二连接桥2、第三连接桥3、橡胶气垫5、螺栓垫8拆分。在风浪较小的近海海域作业时，主船体10单独放至海面完成科考任务。在风浪较大的远海海域作业时，将橡胶气垫5充气，将第二连接桥2、第三连接桥3、橡胶气垫5、法兰盘4、螺栓垫8用螺栓9连接固定，根据作业海域现场海况级数决定是否将第三连接桥3收缩进第二连接桥2的壳体内，由此可以依据风浪大小快速调整无人艇的尺度大小。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇，其特征在于，包括不设计压载舱的主船体，所述主船体的两侧船舷分别通过能调节长度的连接桥连接有能充气的橡胶气垫，所述橡胶气垫采用铰链式方式与所述连接桥的端部能拆卸地相互连接；所述主船体的主甲板上设置有船楼，所述船楼的顶部设置有遥控系统；所述主船体内设置有一个用于放置科考设备的设备舱；所述主船体的船艉设置有螺旋桨。

2.根据权利要求1所述的一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇，其特征在于，所述连接桥设置有两对，两对所述连接桥平行布置。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇，其特征在于，所述连接桥包括：与所述主船体焊接连接的第一连接桥，通过法兰盘与所述第一连接桥能拆卸地相互连接的第二连接桥，通过螺栓与所述第二连接桥能拆卸地相互连接、并能收缩进第二连接桥内的第三连接桥；所述第二连接桥或所述第三连接桥的端部采用铰链式方式与所述橡胶气垫能拆卸地相互连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇，其特征在于，所述第一连接桥、第二连接桥、第三连接桥采用中空壳体结构，所述第一连接桥、第二连接桥、第三连接桥的横断面为能减小阻力的机翼式流线型。

5.根据权利要求1所述的一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇，其特征在于，所述橡胶气垫设置有充气阀。

6.根据权利要求1所述的一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇，其特征在于，所述橡胶气垫的表面上、位于与所述连接桥上的螺栓孔相对应位置固定设置有螺栓。

7.根据权利要求6所述的一种具有抗风浪能力的小尺度无人艇，其特征在于，所述的铰链式方式具体为：所述橡胶气垫自带的螺栓穿过所述连接桥端部的螺栓孔，用螺母固定；所述橡胶气垫与所述连接桥之间设置有螺栓垫。