CN109552582A - Ai智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇 - Google Patents

Abstract

本发明公开了AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，本潜艇像海洋生物一样，从大海中获取能量，能够利用海水的波动能来获得能量储存，利用储存的能量推动潜艇移动，实现自获动力；本潜艇采用仿生学设计，就像深海的鱼类一样不怕深海巨大压力，实现极限深潜；本潜艇可以在深潜时获取深海的压力，并把它储存起来，在上浮时用来推动潜艇移动；本潜艇利用喷射海水来推动潜艇移动，没有任何机械噪音；本潜艇利用高分子材料透明或近海水颜色的特点，实现水中隐形；本潜艇利用高分子材料在海水中非常耐用的特点实现长期潜伏深海的目的。本潜艇大量同时发起攻击，可以全歼敌方舰队，而让其不知攻击来源，属于非对称武器，我方没有损失。

Description

AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇

技术领域

本发明涉及水下航行器技术领域，具体涉及AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇。

背景技术

潜艇或称潜水船，是能够在水下运行的舰艇。潜艇的种类繁多，形制各异，小到全自动或一两人操作、作业时间数小时的小型民用潜水探测器，大至可装载数百人、连续潜航3、6个月的俄罗斯台风级核潜艇。按体积可分为大型(主要为军用)、中型或小型(袖珍潜艇、潜水器)和水下自动机械装置等。潜艇也是较早期就有的匿踪载具。

大型潜艇多为圆柱形，船中部通常设立一个垂直结构(舰桥)，早期称为“指挥塔”，内有通讯、感应器、潜望镜和控制设备等。如今的深海潜艇或专业潜艇上已无此设计。

自第一次世界大战后，潜艇得到广泛运用，担任许多大国海军的重要位置，其功能包括攻击敌人军舰或潜艇、近岸保护、突破封锁、侦察和掩饰特种部队行动等。潜艇也被用于非军事用途，如海洋科学研究、抢救财物、勘探开采、科学侦测、维护设备、搜索援救、海底电缆维修、水下旅游观光、学术调查等，超级富豪甚至用为海下移动豪宅。

潜艇是公认的战略性武器(尤其是在裁军或扩军谈判中)，其研发需要高度和全面的工业能力，目前只有少数国家能够自行设计和生产。

潜艇之所以能够发展到今天，是因为它具有以下特点：能利用水层掩护进行隐蔽活动和对敌方实施突然袭击；有较大的自给力、续航力和作战半径，可远离基地，在较长时间和较大海洋区域以至深入敌方海区独立作战，有较强的突击威力；能在水下发射导弹、鱼雷和布设水雷，攻击海上和陆上目标。

潜艇配套设备多样，技术要求高，全世界能够自行研制并生产潜艇的国家不多。潜艇自卫能力差，缺少有效的对空观测手段和对空防御武器；水下通信联络较困难，不易实现双向、及时、远距离的通信；探测设备作用距离较近，观察范围受限，容易受环境影响，掌握敌方情况比较困难；常规动力潜艇水下航速较低，水下高速航行时续航力极为有限，充电时须处于通气管航行状态，易于暴露；常规潜艇的自持力一般在45天左右，核潜艇最高纪录可以达到90天。现代潜艇下潜深度一般在400到600米，很少达到一千米以下，这是因为深海压力极大，潜艇结构和金属材料都无法承受，都是潜艇发展的技术瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有潜艇无法深潜、无法长期潜伏、无法隐形、噪音大、造价高昂、使用成本高、无法大量装备等缺陷，提供一种具有更深的深海下潜能力、无尽的续航能力、无噪音、完全隐形敌方无法探测、无法发现、发现了也没有办法攻击我们的潜艇，潜艇具有非常高的人工智能AI系统，且造价低廉，可以大规模制造并大量潜伏在全世界海洋的每个角落，随时发起攻击歼灭敌军而不被察觉，因为常年潜伏而受到攻击以后敌方仍然不知道攻击从何而来，属于非对称武器，达到占领所有海洋，威慑世界的目的。本发明潜艇就像海洋生物一样，从大海中获取能量，能够利用海水的波动能来获得能量，并且把能量累积起来进行储存，利用储存的能量推动潜艇移动，实现自获动力；本潜艇采用仿生学细胞设计，就像深海的鱼类一样不怕深海巨大压力，实现极限深潜；本潜艇可以在深潜时获取深海的压力能，并把它储存起来，在上浮时用来推动潜艇移动；本潜艇利用高分子材料透明或近海水颜色的特点，实现水中隐形，无法被发现；本潜艇利用高分子材料在海水中非常耐用的特点并且自获动力，能够实现长期潜伏深海的目的；本潜艇设有网格结构的多个备用电路，实现自动切除损坏电路并替换备用电路和/或自动维修，以便长期潜伏保障正常工作；本潜艇可以利用海水波动推动泵进行水压力储能，并且在压入海水的同时增加潜艇整体密度，实现下潜；本潜艇可以利用向外喷射海水来减小潜艇整体密度，实现潜艇上浮；本潜艇可以利用向外排水时喷射高压海水来推动潜艇移动，没有任何机械噪音；本潜艇利用AI智能系统控制潜艇，实现无人驾驶和人工智能完成各种复杂任务；本潜艇细胞和/或细胞核内充满炸药可以实现打击敌方；本潜艇释放综合探测球和/或感控总成可以实现侦察；以上功能进行综合，最终实现本发明AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇。

为了实现以上目的，本发明设计AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，具体到各部分的方案如下

本发明潜艇的自获动力的方法是：见图25、图26、图9-图18，所述潜艇设有摆动板和/或螺旋桨和/或跟随海浪移动的装置在海水中吸收海浪波动能，摆动板和/或螺旋桨和/或跟随海浪移动的装置带动泵工作，泵连接储能区，储能区内设有储能箱体，泵将气体或液体压入储能区的箱体内，和/或利用潜艇下潜吸收海水压力能，并储存于储能区；潜艇上设有喷嘴，喷嘴与储能区相连，储能箱内部的高压海水通过喷嘴喷射高压水流驱动潜艇，实现自获动力移动。所述跟随海浪移动的装置包括但不限于绕轴移动的物体，其中物体必须可以阻碍水的流动，这样海浪波动时才能带动物体移动；跟随海浪移动的装置包括但不限于活塞，海浪波动可以推动活塞移动。

本发明潜艇的驱动方法：见图1-图5，所述潜艇整体造型类似螺丝钉形状，利用螺丝钉转动方式来使潜艇前进或后退。因为喷嘴总成6喷射水流驱动力量较弱，难以直接驱动潜艇移动，但是如果喷嘴总成6设置在潜艇的直径外端圆环切线方向，当喷嘴总成6以较弱的力喷射时，由于潜艇转动半径是力臂，力臂乘以力等于力矩，这样尽管喷射水流力量小，但是力矩大，足以使喷嘴总成6的较弱喷射力来驱动潜艇转动。潜艇一旦转动，就会像螺丝钉那样前进或后退。

本发明的潜艇整体结构方案：包括由仿生结构构成的轴体结构的艇体，艇体沿轴向划分为头区段、身区段和尾区段，至少在身区段上设置有潜艇的螺旋翼，在每个区段内均设有至少一个用于采集海水波动能和/或压力能并将其转化成水压力能的海水压力能量转换部，至少一个用于采集海水波动能转化成电能的电能转换部、至少一个与海水压力能量转换部连接用于储存水压力能的海水压力能量储存部，至少一个与海水压力能量储存部连接用海水压力能量驱动潜艇运行的潜艇驱动部；在仿生结构内及每个区段内均设有系统控制部，系统控制部与电能转换部连接用于控制各运动或动作部件工作全过程，以及用于信息采集、内部与外部通信。

本发明的仿生学方案是：见图1到图5所述潜艇整体采用细胞与骨骼搭配的仿生结构，所述细胞是蜂房状结构，极多个蜂房状结构的细胞连在一起构成肌肉，所述肌肉与所述骨骼连接在一起形成仿生结构，除了各种功能部件以外潜艇全部采用蜂房骨骼仿生材料制造。所述仿生结构包括高分子材料制作成若干个彼此通过毛细管道相互连接的蜂房，每个蜂房均为细胞结构，见图24，其中蜂房的外膜为细胞壁，蜂房中设有细胞核，细胞核的壁也由高分子弹性透明薄膜制成，在细胞核内部充有可压缩的气体和/或可压缩液体和/或炸药物，在细胞壁和细胞核壁之间填充有用于储能同时用于充盈结构的海水。各个蜂房内的海水之间通过管道相互连接，所有细胞内连接毛细管，每层毛细管汇集到支管道，所有支管道汇集到干管道，使细胞相互之间连接形成网络，并通过干管道上的电磁阀连接到海水储能箱，所述电磁阀由所述系统控制部控制开/关。因为细胞通过管道网络连接到海水储能箱，所以等效于扩大了海水储能箱容积，所以使得细胞内部的海水用来充盈细胞的同时，所有细胞还都具有储存压力能的功能。同理，所有细胞核内连接毛细管，每层毛细管汇集到支管道，所有支管道汇集到干管道，所有细胞核管道相互连接形成管道网络，通过细胞核物质注入口向细胞核内注入可压缩气体和/或可压缩液体和/或炸药物。所有管道网络相当于仿生血管系统，每条管道上均设有自止阀和/或泵，当细胞和/或细胞核正常时，自止阀导通；当细胞和/或细胞核损坏时，自止阀关闭管道，防止泄露，相当于血小板凝固。所述炸药物下潜前预先存于细胞和/或细胞核中，并由AI控制系统控制其引爆。

本发明潜艇的深潜和/或吸收压力能技术方案是：见图24，在细胞管道网络的干管道上设置有深潜吸收压力能装置，深潜吸收压力能装置主要包括海水单向进水阀和/或控制阀，海水单向进水阀和/或控制阀一端连接干管道，一端连接海水，海水可以通过海水单向进水阀和/或控制阀进入细胞管道网络到达每个细胞，从而实现细胞与海水之间压力平衡。当潜艇深潜时，海水压力大于细胞内部压力，这时海水单向进水阀和/或控制阀打开进入海水，以便吸收深海压力能并储存于每个细胞中，见图29，使得细胞内外压力平衡P1＝P2；在潜艇上浮时，海水压力减小，细胞内部压力也需要同步减小，这时细胞吸收的海水压力能通过电磁阀进入到海水储能箱10，通过喷嘴总成6向外喷水，喷嘴总成6向外喷射海水减小细胞内的压力达到P1＝P2，同时由于喷水产生驱动力，使潜艇转动，实现吸收海水压力能驱动潜艇的目的。所以，不管潜艇上浮还是下潜，细胞与海水之间能始终保持压力平衡P1＝P2，就像深海的鱼类一样，达到极限深潜之目的,使潜艇在海水中的运动不受海水压力的影响。所述海水单向进水阀和/或控制阀由系统控制部控制导通或关闭。

本发明的仿生技术方案：皮肤、骨骼、各区段，见图1到图5，所述身区段至少设有一节主体区、一节头区段过渡区和一节尾区段过渡区，在主体区至少设有一圈完整的螺旋翼，螺旋翼分为6个扇区，每个扇区60°，沿360°圆周布置，头区段过渡区和尾区段过渡区的结构一致，设置方向相反，头区段过渡区和尾区段过渡区的螺旋翼结构逐渐缩小，为螺丝钉椎体形状；身区段包括螺旋翼部分以及中间的圆管轴区，螺旋翼和圆管轴区的主体1部分均是由透明的高分子弹性薄膜加隔板构成，薄膜制作成蜂房结构，主体1部分的外部覆盖有外壳膜2，外壳膜2为具有设定厚度的高分子材料透明薄膜，相当于皮肤；在圆管轴区上设有圆形隔板7，圆形隔板7将圆管轴区分割成多段；所述螺旋翼内部多处设置有隔板，其中螺旋隔板8用来支撑螺旋翼，片形隔板9用于将螺旋翼分割成多个扇区，片形隔板9与螺旋隔板8垂直。所有隔板与细胞连接，外壳膜2包覆在隔板和细胞外，相当于生物的骨架、细胞与皮肤连接，十分柔韧，属于仿生设计；由于高分子材料透明或与海水颜色一致，实现潜艇的水中隐形，难以被发现。

本发明的头尾区段设计方案：见图6、图7，所述头区段为椎体结构，椎体的表面沿轴向设有翅形导流翼44，头区段的主体1结构与身区段的主体1结构相似，均由高分子弹性透明薄膜制作成的蜂房结构，在头区段与身区段之间设有使得身区段相对于头区段旋转的旋转连接件54，旋转连接件54为内部填充有海水的蜂房体结构的台阶轴式，旋转连接件54的一端固定在头区段外壳上，另一端采用内扣的方式连接到身区段的主体1上；头区段上还设置有综合探测球41。

见图8，所述尾区段与身区段结构相同：在尾区段和身区段之间设置有液体缩胀可断开连接件78，液体缩胀可断开连接件78的一端是由高分子薄膜制成的圆管轴，尾区段需要固定在身区段上时，通过控制相应阀向液体缩胀可断开连接件78内充入液体，液体缩胀可断开连接件78充入液体后胀大，圆管轴部分体积变大后卡在身区段的圆孔内壁上，此时尾区段和身区段就可固定住；当尾区段需要从身区段脱离时，通过控制相应阀使液体缩胀可断开连接件78内液体流出，液体缩胀可断开连接件78流出液体后缩小，圆管轴部分体积缩小后从身区段的圆孔内壁上脱离，此时尾区段和身区段相互分开。

本发明储能部技术方案：见图1-图5、图26，在所述头区段、身区段和尾区段上均设有海水压力能量储存部，海水压力能量储存部包括三层结构的储能箱，分别为外层的海水储能箱10、中层的弹性膜压力储能箱11和内层的硬壳压力储能箱12，海水储能箱10内存储海水，弹性膜压力储能箱11和硬壳压力储能箱12内部存储可压缩气体和/或可压缩液体，所述可压缩气体和/或可压缩液体密度小于水的密度；弹性膜压力储能箱11与硬壳压力储能箱12之间连接着一个压力控制阀27，所述压力控制阀由系统控制部控制开/关。

本发明的潜艇下潜或上浮的方法：图1-图5、见图26，所述弹性膜压力储能箱11和硬壳压力储能箱12之间通过压力切换泵和压力切换阀20连通，从压力切换泵出来的两条管道连接到压力切换阀20，通过压力切换阀20出来的两条切换管道，一条连接至硬壳压力储能箱12，一条连接至弹性膜压力储能箱11；压力切换泵和压力切换阀20根据AI控制系统的指令向硬壳压力储能箱12内存储压力或向外释放压力，在储能和下潜阶段，通过泵和/或压力控制阀27将弹性膜压力储能箱11内物质压入硬壳压力储能箱12内，使弹性膜压力储能箱11体积减小，同时海水储能箱10通过泵吸入海水，增加海水储能箱10体积，此时压力关系为：P硬壳压力储能箱≥P弹性膜压力储能箱＞P海水储能箱＞P海水，因为海水进入海水储能箱10，使弹性膜压力储能箱11体积减小，海水储能箱10体积增大，导致潜艇的整体密度增大，大于海水密度而下潜；当潜艇运动和上浮时，通过泵和/或压力控制阀27将硬壳压力储能箱12内物质压入到弹性膜压力储能箱11内，使弹性膜压力储能箱11体积增大，海水储能箱10体积减小，此时压力关系为P弹性膜压力储能箱≥P硬壳压力储能箱＞P海水储能箱＞P海水，因为海水储能箱10内的海水向外喷射流出，使海水储能箱10体积减小，弹性膜压力储能箱11体积增大，导致潜艇整体密度减小，小于海水的密度而上浮。在所述海水储能箱10顶部设置喷头，在潜艇欲发生运动时，所述喷头向外喷射水流驱动潜艇转动同时上浮。

本发明的潜艇移动技术方案：见图1-图5，所述螺旋翼上固定有多个喷嘴总成6，每个喷嘴总成6包括多组高压喷嘴和压力控制阀，所述压力控制阀控制高压喷嘴的喷射或关闭，所述高压喷嘴有三个方向，其中高压喷嘴29和高压喷嘴34沿着螺旋翼转动方向推动螺旋翼转动，高压喷嘴31的方向垂直螺旋翼向外，实现潜艇转弯；沿着螺旋翼方向的高压喷嘴29或高压喷嘴34用来推动潜艇整体转动，通过整体螺旋翼转动使潜艇像螺丝钉那样前进或后退。喷嘴总成6连接至海水储能箱10，用来高压喷射海水，另外还可以用来调节海水储能箱10内压力。所述压力控制阀由系统控制部控制。

本发明潜艇的各种部件结构方案如下：

见图9、图10、图13、图14，所述海水压力能量转换部中包括有储能转泵25以及与其结构相似的压力切换转泵57，其中储能转泵25由两个固定架85固定在潜艇的相应位置上，固定架85与潜艇上的圆形隔板7相连，两个固定架85中间通过联动轴相连，联动轴两头安装着螺旋桨86，中间位置安装有转子支撑架92，转子支撑架92上面设有固定轴，固定轴上安装有四个转子93，转子93绕着固定轴转动；

在储能转泵25中共放置有对称的两根蠕动管94，转子93的侧边挤压着蠕动管94，在蠕动管94的外围有着一个外壳，外壳两头各固定在两个固定架85上面，储能转泵25的进水口一共有4个，出水口相应的也有4个，分别设置于两根蠕动管94的两端，其中进水口设置在固定架85上。以其中的一组为例，它们与蠕动管94的连接关系是：在蠕动管94端部连接一个三通，三通的第一条通路连接蠕动管94，第二条通路连接进水管道89，第三条通路连接出水管道91；进水管道89通过进水口连接外界海水，出水管道91通过出水口连接海水储能箱10，进水管道89上面安装了进水单向阀88，使得进水管道89只进水不出水，同理，出水管道91上面安装了出水单向阀90，使得出水管道91只出水不进水。进一步讲，两根蠕动管94中，相近的两个出水管道91可以汇成一条总出水管道91，总出水管道91通向海水储能箱10，储能转泵25中共设置有两条出水管道91。

所述压力切换转泵57由两个固定架固定在潜艇的相应位置，固定架中间通过联动轴相连，联动轴两头安装着螺旋桨，中间位置安装有转子支撑架，转子支撑架上面安装有转子；在转子支撑架外侧放置一圈蠕动管112，所述转子的侧边挤压着蠕动管；分配管一110与切换管道二109相通，分配管一110每个端头分为两个分支，每个分支都连接到蠕动管112，每个分支上安装有分配管一单向阀111，所有分配管一单向阀111的方向都一致，切换管道二109内的介质只出不进；分配管二114与切换管道一108相通，分配管二114的每个端头也分为两个分支，每个分支都连接到蠕动管112，每个分支上安装有分配管二单向阀113，所有分配管二单向阀113的方向也都一致，切换管道一108内的介质只进不出；切换管道一108和切换管道二109分别连接到压力切换阀的两个管道口。

见图11、图12、图15、图16，所述海水压力能量转换部中还包括储能摆泵16以及与其结构相似的压力切换摆泵18，其中储能摆泵16设有固定在潜艇相应位置上的摆泵固定架96，摆泵固定架96与潜艇上的螺旋隔板8相连，摆泵固定架96的上半为封闭结构，在摆泵固定架96中安装有固定轴97，固定轴97上面安装有摆泵的动力装置-摆动板106，摆动板106在海水质点的波动下绕着固定轴97摆动，在摆泵固定架96上端面板上面开有调压孔99，在摆泵固定架96的下方放置着摆动板限位架98，摆动板106的下半做成实体板状；而摆动板106的上半做成镂空细条的支架，在摆动板106的上顶部安装有转子105，转子105跟随着摆动板106摆动的同时，转子105自身能够有转动，转子105的侧部挤压着蠕动管107，随着转子105的公转和自转，挤压蠕动管107中的海水向相应的方向流动，在蠕动管107的两侧放置了蠕动管限位架100，在蠕动管107的两端各通过三通设置一组进水口和出水口，进水管103连接在进水口，进水管103的水来自于外界海水，进水管103上安装有进水单向阀104，进水管103只进不出；出水管101连接在出水口，出水管101的水流进储能管道17，出水管101上安装有出水单向阀102，出水管101只出不进。

所述压力切换摆泵18由固定架固定在潜艇相应位置，在固定架中安装有固定轴，固定轴上安装有摆动板，在摆动板的上顶部安装有转子，转子跟随着摆动板摆动的同时，能够有自转，转子的侧部挤压着蠕动管119；切换管道一115的一端有两个分支，这两个分支分别连接到蠕动管的两端，每个分支管道上都安装有一个切换管道一单向阀117，方向相同，使得切换管道一115只进不出；切换管道二116的一端也有两个分支，这两个分支也分别连接到蠕动管的两端，每个分支管道上都安装有一个切换管道二单向阀118，方向相同，使得切换管道二116只出不进；切换管道一115和切换管道二116的另一端分别连接到压力切换阀的两个管道上；根据摆动板的摆动方向，控制系统适时切换压力切换阀的开口方向，使得压力切换摆泵中的内部介质流动方向都是从切换管道一115流到切换管道二116，使得需要切换压力的储能箱之间的压力进行互调。

见图17、图18，所述电能转换部包括水动能发电机，所述水动能发电机28包括固定在潜艇的相应位置上的发电机固定架120，发电机固定架120上的两个限位件130与两个导流罩131相互固定连接并一起构成水动能发电机28的外壳，发电机固定架120、限位件130与导流罩131都是由较厚的高分子透明材质板构成，两个导流罩131之间固定着定子固定轴133，定子固定轴133是一根中空的管，管芯内装多路整流器128，管外中间套装着水动能发电机28的核心之一定子124，定子124上面均布有定子磁芯125和定子线圈126，定子124固定在定子固定轴133上面，在水动能发电机28上面安装了螺旋桨121，螺旋桨121固定在螺旋桨固定架132上面，螺旋桨固定架132具有中空套，中空套套在定子固定轴133上面，外壳上面的限位件130用于保持螺旋桨固定架132在转动的时候不偏离位置，螺旋桨固定架132的内环上装有永磁体122，永磁体122与定子124相对，永磁体122、螺旋桨固定架132与螺旋桨121一起组成转子123；海水质点的波动带动螺旋桨121转动，不管螺旋桨121正转反转，转子123与定子124都能切割磁力线产生电流，电流通过引线127到多路整流器128上，经多路整流器128整流后统一通过电线129输送到电源总线上。

见图19、图20，潜艇内部放置有离合器、变速器兼收放线总成81，所述离合器、变速器兼收放线总成81通过固定轴159固定在水动能发电机28的旋转延伸轴上，两台水动能发电机28各从中心轴伸出一根延伸轴，从左右两端各自固定住所述固定轴159的一端，所述固定轴159在中间断开，两头固定轴159可以独立转动带动整个收放线总成81旋转，两个发电机互为备用；固定轴159外面套着离合器内环141，离合器内环141外套着离合器外环142；离合器外环142上固定着变速器内环齿轮143，变速器内环齿轮143通过变速器中介齿轮144连接到变速器外环齿轮145；变速器外环齿轮145固定在绕线架147内壁上，绕线架147是由一根中空的轴和两侧镂空圆板组成，光纤156缠绕在绕线架147中空轴部分；在潜艇的头、尾区都埋有水管135，水管135中空，水管135上引出来离合器控制管路137，离合器控制管路137上面安装有三通控制阀136；当三通阀136接通的时候，水管中的水经由离合器控制管路137被送到腔室A160，腔室A160固定在保护罩158上，与固定轴159空心管相通，通过固定轴159空心管上面开的孔，腔室A160的水被输送到腔室B161，腔室B161的两侧为高分子硬板，中间部分为弹性高分子薄膜连接成腔，腔室B161即作为离合器内环141的支撑腔，离合器内环141为弹性膜结构，腔室B161充满水往外胀开的时候，离合器内环141紧贴在离合器外环142上面，离合器连通，并带动变速器和绕线架147旋转；光纤156一端通过光纤送线管155送至潜艇身体区光纤总线；另一端分为两条线，分别送到头尾区的多路光耦合157，通过多路光耦合157传输到头、尾区光纤总线；多路光耦合157一端安置在绕线架147上，另一端安置在保护罩158的中间轴152上，保护罩158可以相对所述固定轴159转动；绕线架147的两端外侧放置着锁定齿轮，两端锁定齿轮方向相反，分别为收线齿轮140和放线齿轮162，分别由收线齿扣139和放线齿扣163控制；

所述潜艇拥有许多的AI板，其中头区段上的AI板51的光纤总线自身互联，并且通过光耦合64与身区段联网，头区段的电源线是独立的，由头区段水动能发电机28独立供电；尾区段的AI板71的光纤总线和电源线布置与头区段结构相同，身区段的AI板不仅光纤总线联网，另外电源总线也联网，光纤总线和电源总线都通过身区段的光纤总线与电源总线线管5进行互联；

所述系统控制部包括AI板，在潜艇中有多条光纤总线，光纤总线相互并联并闭环，交织成网格，某处断掉或损坏仍可绕过损坏处互联，在身区段，潜艇每组片形隔板9中间都会放置一块AI板，每节主体1区有六个扇区，每一个扇区由一片AI板控制，由于AI板通过光纤总线与电源总线线管5进行互联成网状，所以每块AI板都能得到本潜艇所有功能区的信息并指挥本潜艇各个部分的工作；所有的AI芯片轮流工作，一个主政，一个备用，其它的都处于深度休眠状态，当主政的AI芯片损坏时，备用的变主政，深度休眠的AI芯片中的其中一片苏醒备用；

见图21，所述AI板内部传输数据采用激光传输，并且传输到光纤总线上，也从光纤总线获取激光数据，光纤总线采用激光光纤传输，而且各个AI板之间光纤总线也互联。

每块AI板上都有光纤总线、电源总线、AI芯片、信息接收区、信息发送区、身体状况探测区、运动姿态探测区、周围环境检测区、探测信号区、电源管理区、工作执行区和保障支撑区以及可扩展的功能区，它们之间通过光纤总线互相连接；

保障支撑区的主要功能是对本潜艇的整体运行提供保障，它首先诊断每个系统有无病情，然后诊断每一功能有无病情，最后诊断每一部件有无病情，并把诊断报告发到光纤总线，AI芯片收到诊断报告并处理后下达指令到光纤总线，保障支撑区从光纤总线上得到AI芯片指令，对损坏区进行修复，若无法修复则协调相邻功能区进行协助，对无法修复损坏部件进行切断隔离，将正常功能部分重新分配工作，使整体上互相协助从而利用整体弥补损坏的个体功能，使本潜艇整体性能下降减少；

电源管理区也成一个多路闭环的网格状，每块AI板上都有蓄电池、超级电容、还有对应连接的水动能发电机28，AI板中每一个区，每一个芯片，每一个驱动、控制、切换、阀门、探头，每一个元件都在电源网格中，所有的一切通过电源总线互联，在每个连接点处都有切断器，若某处元件损坏后，切断器就会断开，然后通过电源总线上其它网格的线路绕过损坏处进行供电或实现其它功能，若某块AI板上的电池损坏的时候，其它AI板上的电力就会通过电源总线来对它提供电力。

本发明还提供了一种自获动力的方法，包括以下步骤：利用跟随海浪移动的装置从海水波动中获取能量储存备用，和/或利用下潜吸收水下压力储存备用，储存的能量通过喷嘴喷射水流来驱动舰船。

本发明还提供了一种深潜的方法，其特征在于，包括以下步骤：通过将舰船的主体做成高分子材料仿生细胞结构，从而实现细胞内压力与海水压力平衡，来实现舰船的深潜。

本发明还提供了一种无噪音驱动的方法，其特征在于，包括以下步骤：通过喷射水流来驱动舰船，通过无噪音喷射水流来实现无噪音驱动。

本发明还提供了一种实现隐形的方法，其特征在于，包括以下步骤：采用高分子透明材料和/或与海水颜色接近的材料作为舰船的材质，来实现水中隐形。

本发明还提供了一种潜艇下潜上浮的方法，潜艇内设有海水储能箱，海水储能箱内包含弹性膜压力储能箱，其特征在于，包括以下步骤：当向海水储能箱内增加海水时，弹性膜压力储能箱压缩体积而减小，海水储能箱内海水体积增大，导致潜艇整体密度增加并大于海水密度而下潜；当海水储能箱向外排出海水，海水储能箱内海水体积减小，弹性膜压力储能箱体积变大，导致潜艇整体密度减小并小于海水密度而上浮。

本发明还提供了一种潜艇前进或后退的方法，所述潜艇的整体结构是轴体螺旋结构，包括圆管轴，和设置于圆管轴上至少设有一周完整的螺旋翼，其特征在于，包括以下步骤：通过沿着螺旋翼方向喷水，推动螺旋翼转动，整个潜艇转动进行螺旋前进或螺旋后退。

本发明还提供了一种芯片之间采用光纤总线传输数据的方法，包括以下步骤，所述AI电路板内部芯片传输数据采用激光传输，并且传输到光纤总线上，也从光纤总线获取激光数据，光纤总线采用激光光纤传输。

一种管道自止泄露的方法，包括以下步骤，所述管道连接箱体，管道上设有自止阀，当管道和/或箱体正常时，自止阀导通；当管道和/或连接箱体损坏时，自止阀关闭管道。见图24，所述自止阀可以是锥体与锥体套弹性结构，锥体离开锥体套可以导通管道，当管道和/或箱体破裂，管道流量突然加大，将推动锥体与锥体套结合而关闭自止阀。

本发明的优点和有益效果在于：

1、该潜艇利用独特的泵结构，能利用海水质点的波动吸进海水进入独特的储能箱进行压力储能，并将储存的能量通过独特喷头驱动潜艇各种运动。同时独特的泵和阀的组合还能对弹性膜压力储能箱和硬壳压力储能箱进行切换，实现潜艇的上浮下潜，并能吸收海水不同深度的压力变化带来的能量。实现潜艇自获能——不必携带能源(燃料、核能、电能)就可驱动潜艇长期工作，从而实现常年潜伏不必浮出水面的目的。这是现有潜艇无法做到的。

2、该潜艇采用与海水颜色相似的高分子透明薄膜充入海水做成细胞仿生结构，实现本潜艇隐形的功能。这是现有潜艇无法做到的。

3、该潜艇整体为细胞仿生结构构成，每个仿生结构都具有同细胞相似的呼吸功能来调节压力，来适应不同深度海水的压力差，具备深潜的功能，像海底生物一样适应深海生活，达到以往潜艇无法到达的深度。

4、在细胞仿生结构内部，具有众多坚固的透明隔板类似于动物骨架一样，将大量细胞构成的“肌肉”撑起来。通过调节细胞的海水压力，可以调节潜艇的软硬程度，像动物一样可硬可软可变形，像动物一样灵活。这是现有潜艇无法做到的。

5、该潜艇可以根据需求放置大量的高爆液体炸药(或水中导弹、鱼雷、水雷等)，利用独特的类似细胞的压力调节机构来使液体炸药等能在深海储存。由于潜艇本身可作为攻击载体，所以无需其它除战争之外的载荷，体积可以做到超小型。造价极低方便大量生产，大量潜伏的潜艇同时发起攻击，一次可以歼灭敌方一个舰队，而付出很小(几个亿人民币)。

6、该潜艇设计的水动能发电机可以利用海水质点的波动发电，并将电输送到AI板电池中进行储存，供潜艇使用。所以潜艇不需要额外供电或定期充电。

7、该潜艇独特的管路管理系统使得潜艇像生物一样具有自救功能。潜艇每个仿生细胞都会有毛细管，所有毛细管连接到支管道，支管道连接到干管道，干管道连接到总管道。而在每根毛细管上面都安装有自止阀，若细胞损坏，则自止阀阻断毛细管，使损坏的细胞从整体管路上隔离。管道网络每个分支处都有自止阀，用于阻断大面积损坏部分，相当于动物的血小板的止血功能，而管道网络相当于动物的血管网络。

8、该潜艇的电路为自我诊断自我修复防损网格状电路，所有元器件上都自带切断器。无论哪个元器件损坏，切断器都会启动，切断损坏件与整体网格电路的连接，并由网路上其它相同功能的元器件来代为执行功能。无需人员维修，这是现有潜艇无法做到的。

9、该潜艇的AI系统属于防损坏网格状光纤系统，每个扇区单独由一片AI芯片控制，但所有的AI芯片通过光纤总线与其它AI芯片互联。当一片AI芯片损坏时，其它AI芯片可以代为执行工作任务。在正常工作的时候，只需要一个AI芯片主政工作，一个AI芯片备用，其它AI芯片深度休眠。若工作的AI芯片遭到破坏，备用AI芯片接替主政，并唤醒其它AI芯片进入备用工作。这使得本潜艇的控制系统具有自修复功能，并且使得本潜艇的生命周期能达到百年之久。这是现有潜艇无法做到的。

10、该潜艇采用分布式电源、AI控制，整个潜艇被切断后分成多片也可单独工作。由于采用每个扇区都配全套电源及AI控制系统，只要有一个完整的扇区就能生存，即使潜艇被炸断，甚至断成碎片都可以存活，就像蚯蚓一样，在战争中打不死且生存率极高。这是现有潜艇无法做到的。

11、该潜艇的AI板具有自毁自爆功能(AI主板上的电雷管引爆整个潜艇)，当被敌方捕获的时候会启动自爆功能破坏潜艇。若自爆后AI板仍未完全毁灭，则AI板启动自毁功能(数码芯片记忆体等机密自毁型芯片)，以免重要信息落入敌方。这是现有潜艇无法做到的。

12、该潜艇采用AI芯片人工智能无人驾驶技术，设计AI芯片具有数据采集、数据积累和数据总结的功能，能从长期累积的数据中自我学习、自我完善，自我寻找适合生存的环境，适应能力极高；同时学会侦察、攻击敌人的技巧，就像人一样有一定智慧。

13、利用潜艇本身的结构特点长期潜伏敌方内部侦查、收集情报和信息而不被发现，可以接近敌人了解直接信息，是最佳侦察工具。当有攻击命令时候，本潜艇可以对敌方发动突然袭击，敌方毫无准备所以攻击效果好，实现快速歼敌并掌握战争主动权。这极大降低了战争成本，减少了人员损失。

附图说明

图1：潜艇的整体结构示意图；

图2：潜艇一节主体区正面图；

图3：潜艇一节主体区去除外壳膜和主体后的图；

图4：潜艇一节主体区去除外壳膜、主体以及螺旋隔板后的正视图；

图5：储能箱与摆泵关系细节图；

图6：潜艇头区段整体图；

图7：潜艇头区段去除外壳膜和主体后的图；

图8：潜艇尾区段去除外壳膜和主体后的图；

图9：储能转泵去外壳结构示意图；

图10：储能转泵结构示意剖面图；

图11：储能摆泵结构示意图；

图12：储能摆泵结构示意剖面图；

图13：压力切换转泵结构示意图；

图14：压力切换转泵结构示意剖面图；

图15：压力切换摆泵结构示意图；

图16：压力切换摆泵结构示意剖面图；

图17：水动能发电机结构示意图；

图18：图17的水动能发电机结构图的左视图；

图19：离合器、变速器兼收放线总成结构示意左视图；

图20：离合器、变速器兼收放线总成结构示意正视图；

图21：潜艇AI板控制流程示意图；

图22：防损坏光纤网格系统图；

图23：防电路及元件损坏网格系统图；

图24：潜艇液体管道关系图

图25：以扇区为例来说明本潜艇仿生细胞、细胞核、血管之间的工作关系；

图26：潜艇上浮与下潜原理图；

图27：所述潜艇在海水中前进的方式图；

图28：所述潜艇前进过程中能量图；

图29：潜艇内外压力关系图；

1、主体；2、外壳膜；3、尖刺；4、高密度液体输送管；5、光纤总线与电源总线线管；6、喷嘴总成；7、圆形隔板；8、螺旋隔板；9、片形隔板；10、海水储能箱；11、弹性膜压力储能箱；12、硬壳压力储能箱；13、细胞核物质注入口；14、细胞核物质输送管道；15、摆泵固定架；16、储能摆泵；17、储能管道；18、压力切换摆泵；19、切换管道；20、压力切换阀；21、切换管道；22、探头；23、扇区AI板；24、感控总成；25、储能转泵；26、储能管道；27、压力控制阀；28、水动能发电机；29、高压喷嘴；30、压力控制阀；31、高压喷嘴；32、压力控制阀；33、压力控制阀；34、高压喷嘴；35、头区段的主体；36、水动能发电机；37、感控总成；38、尖刺环；39、压力控制阀；40、高压喷嘴；41、综合探测球；42、输送管；43、保护罩；44、翅形导流翼；45、头区段高密度液体储存箱；46、头区段硬壳压力储能箱；47、头区段弹性膜压力储能箱；48、头区段海水储能箱；49、硬壳球体；50、弹性膜稳压球；51、头区段上的AI板；52、光纤总线与电源总线线管；53、变速器兼收放线总成；54、旋转连接件；55、压力切换阀；56、液体切换转泵；57、压力切换转泵；58、压力切换阀；59、切换管道；60、切换管道；61、储能转泵；62、储能管道；63、头区段压力切换转泵；64、光耦合；65、头区段储能转泵；66、储能管道；67、头区段压力切换阀；68、保护壳；69、感控总成；70、尾区段保护罩；71、尾区段的AI板；72、光纤总线与电源总线线管；73、尾区段储能转泵；74、尾区段压力切换阀；75、水动能发电机；76、尾区段压力切换转泵；77、尾区段高密度液体储存箱；78、液体缩胀可断开连接件；79、高压喷嘴；80、压力控制阀；81、变速器兼收放线总成；82、尾区段硬壳压力储能箱；83、尾区段弹性膜压力储能箱；84、尾区段海水储能箱；85、固定架；86、螺旋桨；87、储能转泵的进水口；88、进水单向阀；89、进水管道；90、出水单向阀；91、出水管道；92、转子支撑架；93、转子；94、蠕动管；95、外壳；96、摆泵固定架；97、固定轴；98、限位架；99、调压孔；100、蠕动管限位架；101、出水管；102、出水单向阀；103、进水管；104、进水单向阀；105、转子；106、摆动板；107、蠕动管；108、切换管道一；109、切换管道二；110、分配管一；111、分配管一单向阀；112、蠕动管；113、分配管二单向阀；114、分配管二；115、切换管道一；116、切换管道二；117、切换管道一单向阀；118、切换管道二单向阀；119、蠕动管；120、发电机固定架；121、螺旋桨；122、永磁体；123、转子；124、定子；125、定子磁芯；126、定子线圈；127、引线；128、整流器；129、电线；130、限位件；131、导流罩；132、螺旋桨固定架；133、定子固定轴；134、送线管固定件；135、水管；136、三通控制阀；137、离合器控制管路；138、齿扣控制管路；139、收线齿扣；140、收线齿轮；141、离合器内环；142、离合器外环；143、变速器内环齿轮；144、变速器中介齿轮；145、变速器外环齿轮；146、变速器齿轮固定架；147、绕线架；148、光纤；149、电控阀A；150、顶头A；151、卡板；152、中间轴；153、顶头B；154、电控阀B；155、光纤送线管；156、光纤；157、多路光耦合；158、保护罩；159、固定轴；160、腔室A；161、腔室B；162、放线齿轮；163、放线齿扣。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例：

本发明是AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇(以下简称“本潜艇”)，是一种旋转翼轴性体结构，从轴向上基本可以划分为头区段、身区段、尾区段三个部分；从径向上大体可分为圆管轴区和潜艇翼两部分，圆管轴区和潜艇翼部分作为主体1，潜艇翼外圈覆盖外壳膜2，外壳膜上带有尖刺3。身区段是主要的载体区，潜艇翼主要集中在身区段。身区段又可细分为主体区、头区段过渡区和尾区段过渡区三个部分。潜艇的结构不同主要体现在潜艇翼的结构形式不同上。在实施例中，是将潜艇翼的结构设计成螺旋型的。

以下结合图1～24，从轴向和径向结构上，对本发明的主要结构进行说明，其它实施例仿照执行。

1.身区段的结构说明：

图1是以2节螺旋翼潜艇为例，在本实施例中，本潜艇的身区段分为主体区、头区段过渡区和尾区段过渡区三个部分，身区段共放置了两节主体区(即两节螺旋翼)、一节头区段过渡区、一节尾区段过渡区，在实际应用中，身区段可按照需求放置任意多节主体区。每节主体区包含一圈完整的螺旋翼，螺旋翼分为6个扇区，每个扇区60°，沿360°圆周布置。其它实施例的潜艇翼结构有所改变。

头区段过渡区和尾区段过渡区结构一致，但放置方向相反。头、尾区段过渡区与主体区的区别在于为了减少阻力，头、尾区段过渡区的旋转翼结构逐渐缩小，为螺旋椎体形状。因为身区段的主体区与头、尾区段过渡区结构基本一致，所以以下以一节360°主体区的结构为例来对整个身区段的结构进行说明。

见图1～8，身区段包括螺旋翼部分以及中间的圆管轴区，螺旋翼和圆管轴区主体部分均是由透明的高分子弹性薄膜加隔板构成，薄膜制作成蜂房结构，蜂房似细胞结构，里面放置着高分子弹性薄膜制成的细胞核，内置可压缩气体或液体(液体炸药或能用于调节整体密度的气体或液体)，相当于潜艇运载的货物；在细胞核之外余下的蜂房内部空间都充满海水。由极多个蜂房单元构成主体的基本材料，就像动物体的基本材料是由极多个细胞构成的肌肉一样。

主体1外覆盖着外壳膜2，外壳膜2的材质为较厚的高分子材料透明薄膜，难以刺破或被咬破，可以防止海洋生物撕扯并咬破本潜艇。

在本潜艇的外壳膜2的外部均匀分布着多个尖刺3，尖刺3主要用来抵御海洋生物撕咬本潜艇。尖刺3的材质是高分子透明材料。

为了增强本潜艇的强度，在圆管轴上和螺旋翼内部放置了多处隔板，包括呈螺旋形的螺旋隔板8、在圆管轴内部放置的圆形隔板7以及将螺旋翼分成6个扇区的片形隔板9，隔板的材质为较厚的高分子透明材质板，三种隔板相互连接。在本实施例中，每节主体区共有三组螺旋隔板8、六组圆形隔板7、六组片形隔板9，每组片形隔板由两片片形隔板9组成，间隔在两个扇区之间。头、尾区段过渡区的隔板排列方式与主体区相同，隔板数量在主体区的排列方式下根据头、尾区段过渡区的主体形状相应变化。

隔板相当于动物体内的骨架结构，外壳膜2相当于动物皮肤，蜂房相当于细胞，圆形隔板7相当于背脊梁骨，片形隔板9相当于肋骨。本潜艇就像动物体一样，由极多个细胞构成了肌肉包围在骨骼外面。

螺旋隔板8将蜂房内部空间从侧面切割为三层，不仅起到加强支撑作用，同时又与摆泵固定架15合为一体来固定摆泵。圆形隔板7除了起到支撑作用外，还起到固定水动能发电机28和各类转泵的作用。为了防止海洋生物的破坏，在片形隔板9的外侧也可放置尖刺3。

两片片形隔板9中间形成中空，内部可以走电路、走光纤以及走管道。除走电路、光纤和管道外，每组两片片形隔板9中间都放置着一片AI板23。AI板23整体用无法刺破的弹性膜包裹，内部充入变压油并密封，仅光纤总线、电线从内引出。包裹AI板23的弹性膜与片形隔板9之间充满了海水，其海水压力调节方式与每个蜂房的调节方式相同(详见后文介绍)。

AI板23侧面共连接了四个探头22，AI板23的顶上连接着感控总成24，每个感控总成24集成了摄像、声、光、电、磁、压力、转动传感器等功能。一片AI板23控制着一个扇区内的所有电器元件，包括电池、电源、摄像头、感控总成以及各类传感器、探测器、阀件、驱动电路以及电控系统(见图21)。

各个扇区的AI板23通过光纤总线互联、通过电源总线互联。本潜艇的光纤总线与电源总线可以放在同一个线管里，也可以分开。在本实施例结构中，我们将光纤总线与电源总线统一放在光纤总线与电源总线线管5中。在本潜艇中，总共放置了四根光纤总线与电源总线线管5，从圆管轴区的内部穿过。

AI板相当于动物大脑，光纤相当于神经，液体管道相当于血管，保护AI板23的片形隔板9同时也相当于颅骨。本潜艇有任意多个并联的大脑，相当于动物的索式神经系统(例如蚯蚓)，即使整体切断也能生存。

见图3、4、5，从功能上来讲，在圆管轴和螺旋翼构成的主体蜂房结构中设置了储能区，储能区包括三层储能箱和相应的储能泵。储能区共分为三层，在主体1外圈部分放置了六个海水储能箱10，六个海水储能箱10分别独立，分别置于每一个扇区内。每个海水储能箱10内侧都放置着弹性膜压力储能箱11，弹性膜压力储能箱11内侧又放置着硬壳压力储能箱12。海水储能箱10和弹性膜压力储能箱11的材料都是高分子材料弹性透明薄膜，而硬壳压力储能箱12的材料则是较厚的高分子材质透明板，具有一定硬度，内部为腔体且腔体体积相对不变。海水储能箱10内存储海水，弹性膜压力储能箱11存储可压缩气体或液体；弹性膜压力储能箱11与硬壳压力储能箱12之间连接着一个压力控制阀27，根据AI板23的指令来储存压力或释放压力。

见图5，每个海水储能箱10上面都通过管道安装着喷嘴总成6，喷嘴穿越过外壳膜2伸向水中，每个喷嘴总成6都由高压喷嘴29、31、34构成，每个高压喷嘴分别由压力控制阀30、32、33来进行控制。在本实施例里，每节主体区总共放置了6组喷嘴总成6，分布于6个扇区。喷嘴总成6根据AI板23的要求来喷射，以此来控制海水储能箱10内压力以及本潜艇的运动。所有高压喷嘴和压力控制阀的材质均为较厚的高分子透明材质。

在每节主体区的主体1上面均布着六组摆泵固定架，每个扇区各一组，每组摆泵固定架由五个摆泵固定架15组成，每个摆泵固定架15的通道中放置了两个摆泵，摆泵固定架15的材质为较厚的高分子透明材质板，且与螺旋隔板8相连。摆泵固定架15的数量可以根据潜艇大小和需求进行增减。

在五个摆泵固定架15中，中间的摆泵固定架15通道中放置的是两个压力切换摆泵18，从压力切换摆泵18出来的两条摆泵管道连接到压力切换阀20，通过压力切换阀20出来的两条摆泵切换管道，其中切换管道19连接至硬壳压力储能箱12，切换管道21连接至弹性膜压力储能箱11，切换摆泵和切换阀的结构是为了加速内部压缩介质的流动性。压力切换摆泵18内部结构似蠕动泵(详见后文介绍)，通过海水质点的波动带动摆泵内部的摆动板来回摆动并作为动力来使内部介质(可压缩气体/液体)流动。通过压力切换阀20对内部介质流动方向的切换，可以实现弹性膜压力储能箱11和硬壳压力储能箱12之间的内部介质的来回流动，压力控制阀27打开后如果流动不够，通过此系统促进介质流动。

在储能和下潜阶段，压力切换摆泵18把弹性膜压力储能箱11中的内部介质吸入并压入硬壳压力储能箱12，此时P硬壳压力储能箱≥P弹性膜压力储能箱＞P海水储能箱＞P海水。当潜艇运动和上浮时，通过压力切换阀20反向切换，压力切换摆泵18把硬壳压力储能箱12中的介质吸出并压入弹性膜压力储能箱11，此时P弹性膜压力储能箱≥P硬壳压力储能箱＞P海水储能箱＞P海水。

余下的四个摆泵固定架15通道内的八个摆泵均为储能摆泵16，储能摆泵16的内部结构也似蠕动泵(详见后文介绍)，它的储能管道17连接至海水储能箱10内部。海水质点的波动对储能摆泵16做功，储能摆泵16工作时将海水吸入并进入储能管道17，通过储能管道17将海水输送至储能箱10储存，形成储能箱10内部相对于周围海水要高出一定压力。储能管道17被放置在中空的片形隔板9中间。

在每节主体区的圆管轴区，均匀分布着十二个储能转泵25(圆管轴区不适合于安装摆泵所以安装圆形转泵)，这十二个储能转泵25内部也似蠕动泵，通过海水质点的波动带动储能转泵25内螺旋桨转动，螺旋桨无论正转或反转都同样能带动储能转泵25内部转子工作来吸进海水(结构详见后文介绍)。储能转泵25工作的时候，吸水进储能管道26，通过储能管道26将海水运送至海水储能箱10储存。储能管道26被放置在中空的片形隔板9中间。

在每节主体区的主体1圆管轴区孔中，均匀分布了六个小型的水动能发电机28，通过海水质点的波动带动水动能发电机28的转子转动来发电(详见后文介绍)，无论正转或反转都同样能发电。水动能发电机28发的电输送到电源总线上，通过光纤总线与电源总线线管5达到各扇区。

身区段的头、尾区段过渡区结构一致，都是主体区的延续，结构与主体区基本一致，只是为了减少阻力，螺旋翼的结构逐渐缩小而已。头、尾区段过渡区的外圈也设置了海水储能箱10、弹性膜压力储能箱11、硬壳压力储能箱12，外部也包着外壳膜2。弹性膜压力储能箱11和硬壳压力储能箱12连接之间也有压力控制阀27，根据AI板23的指令来储存或释放压力。进一步讲，由于结构所限，头、尾区段过渡区的螺旋翼可以部分扇区，海水储能箱10、弹性膜压力储能箱11，硬壳压力储能箱12也可以不分扇区断开，而且其结构也随着螺旋翼结构的缩小而逐渐缩小甚至消失。

头、尾区段过渡区的主体1圆管轴上均匀分布着六个转泵，其功能与主体区的圆管轴上分布的转泵略有区别。六个转泵中其中有两个是高密度液体切换转泵56，用于平衡潜艇前后重量(后文有介绍)，两个是压力切换转泵57，用于弹性膜压力储能箱11和硬壳压力储能箱12之间的压力转换，剩下两个是储能转泵61，也用于储能。适用于摆泵和转泵的场合、摆泵和转泵的数量，以及每个功能的摆泵、转泵数量根据潜艇的设计以及需求的改变可以进行相应改变。

在身区段的头区段过渡区外端安装有头区段高密度液体储存箱45，尾区段过渡区外端安装有尾区段高密度液体储存箱77，两者之间通过高密度液体输送管4连接，密度液体输送管4从圆管轴区穿过。高密度液体输送管4中间截断，中间串联接入压力切换阀55，压力切换阀55的两条切换管道分别连接至截断处的两端管道。高密度液体切换转泵56是一个压力切换转泵，连接在密度液体储存箱上，通过压力切换阀55的切换来调节头区段高密度液体储存箱45与尾区段高密度液体储存箱77之间的高密度液体的来回流动，头区段高密度液体储存箱45与尾区段高密度液体储存箱77设置的目的是为了实现潜艇的上浮或下潜或水平运动。在本实施例中，为了提高流通速度，设置了两套双向切换流通，有两根高密度液体输送管4、两个压力切换阀55、两个高密度液体切换转泵56，组成两套系统。

当头区段和尾区段高密度液体储存箱内的高密度液体量相同的时候，本潜艇为水平状态；当头区段高密度液体储存箱45的量大时，本潜艇头朝下；当尾区段高密度液体储存箱77的量大时，本潜艇头朝上。配合潜艇的运动，实现潜艇的上浮或下潜或水平运动。

压力切换转泵57的作用与压力切换摆泵的作用一样，是用来通过压力切换阀58调节头区段过渡区的弹性膜压力储能箱11和硬壳压力储能箱12之间的内部介质(可压缩气体/液体)的流动的。其中压力切换阀58出来的一条切换管道59连接到弹性膜压力储能箱11，另一条切换管道60连接到硬壳压力储能箱12。

此处的储能转泵61与主体区主体1圆管轴区上分布的储能转泵结构一样，通过储能管道62将水压进头区段过渡区和尾区段过渡区的海水储能箱10进行压力储存。

同主体区一样，在头区段过渡区圆形隔板7上也固定着水动能发电机28，水动能发电机28发的电输送到电源总线上，通过光纤总线与电源总线线管5达到各扇区。

为了增加本潜艇的攻击力，本潜艇可以携带着大量的液体炸药，液体炸药通过炸药注入口13注入，并通过输送管道14将液体炸药输送到主体1的相应高分子弹性薄膜蜂房结构(细胞)内，并进入蜂房内的细胞核中储存。细胞及细胞核数量非常多，可以储存大量的液体炸药。此处的液体炸药可以根据需求换成其它气体或液体。这些液体炸药结构与储能结构同存于主体中。

2.头区段的结构说明：

头区段主要装载各种探测元件。由于整个潜艇在运动过程中，整个身区段是螺旋前进的(对于本实施例而言，螺旋的动力来自于喷嘴的喷射力)。而头区段有各种探测元件，若是跟着本潜艇身区段一起转动则不利于探测，所以要保持头区段相对不转动。

头区段不设置螺旋翼，可在圆管轴上设置翅形导流翼44，头区段的主体35与身区段的主体1的结构相似，同为透明的高分子弹性膜构成，弹性膜制作成蜂房结构，蜂房似细胞结构，里面放置着高分子弹性透明薄膜制成的细胞核。头区段的主体35内部的管道走线均类似于身区段的主体，在此不做赘述。

因为头区段要与身区段有相对旋转运动，所以头区段和身区段之间要有一个旋转连接件54。旋转连接件54也是较厚的高分子透明材质板制成，是一个台阶轴式结构，内部充入海水，海水压力调节方式与蜂房的一致。旋转连接件54一端固定在头区段高密度液体储存箱45外壳上，另一端采用内扣的方式连接到头区段主体35上(就是利用弹性体的弹性卡扣到头区段主体上，但是径向上可以旋转)，使得身区段相对于头区段主体35能顺滑旋转。

由于头区段高密度液体储存箱45固定在身区段上，头区段所有其它元件都安装在头区段主体35上，所以整个头区段和身区段之间实现了相对旋转。在本潜艇运动的时候，整个身区段旋转，而头区段则保持方向不转动。同时为了保持头区段不转动，头区段内部安装有偏重物使得本潜艇水平运动时它一直固定为垂直方向。

头区段主体35为圆管轴，在圆管轴上放置了4个导流翼44，导流翼44可以调节角度，使本潜艇在任意方向运动中都可以获得反向转动力，用来稳定并保持头区段相对不转动。导流翼44的材质也为高分子透明材质板。

而为了防止海洋生物来撕咬头区段，头区段也可以安装多组尖刺3。

在头区段也设置着控制系统、储能机构、发电机构。本潜艇身区段光纤总线和头区段光纤总线之间用光耦合64来进行数据传输，相当于本潜艇身区段的光纤总线延伸至头区段光纤总线。光耦合64两端分别连接到光纤总线上，一端接身区段，另一端接头区段。接身区段这端的光纤总线通过光纤总线与电源总线线管5连接至每个扇区的AI板23；而连接到头区段的光纤总线进入到埋在头区段主体35中的光纤总线与电源总线线管52中，最后连接至头区段AI板51。所以身区段AI板23与头区段AI板51也处于互联状态。

在头区段主体35上，安装着两个头区段压力切换转泵63、两个头区段储能转泵65、两个水动能发电机36。两个压力切换转泵63通过头区段压力切换阀67的来回切换来调节头区段硬壳压力储能箱46和头区段弹性膜压力储能箱47之间的内部介质(可压缩气体/液体)的来回流动，两个储能转泵65通过头区段储能管道66将水压进头区段海水储能箱48进行压力储存，原理同身区段。两个水动能发电机36发的电经过光纤总线与电源总线线管52中，最后输送到头区段AI板51的电池中。

在头区段主体35前端连接保护罩43，保护罩由较厚的高分子透明材质板做成，保护罩是个带有小孔的硬壳，既可防止刺破又可保持内外海水压力平衡。在保护罩43里面放置着头区段海水储能箱48、头区段弹性膜压力储能箱47以及头区段硬壳压力储能箱46。其材质、结构模式以及压力调节方式与身区段的主体区的海水储能箱10、弹性膜压力储能箱11以及硬壳压力储能箱12相同。

两个水动能发电机36的转子部分各伸出延长轴来连接至离合器、变速器兼收放线总成53(详见后文介绍)。离合器、变速器兼收放线总成53的功能之一就是负责放出或回收综合探测球41。离合器、变速器兼收放线总成53有单方向锁定齿扣，由头区段AI板51控制收线或放线，AI板51控制离合器“结合”时收放线，“断开”时停止收放线并锁定。当离合器断开时水动能发电机36仅用于发电。两个发电机带动一组离合器、变速器兼收放线总成53，互为备用，当一个电机连合放线总成时另一个电机处于空置状态。

头区段的综合探测球41通过输送管42(内装光纤)连接到离合器、变速器兼收放线总成53上，通过头区段AI板51下达指令放线去一些潜艇到不了的地方进行各项功能探测，这样的探测球可以放置多个，在本实施案例中共放置了五个。

综合探测球41的外部布置着尖刺环，尖刺环38可以做成各种形状，例如可以在球外表设置三环垂直交叉的尖刺环38，尖刺环38可以防止综合探测球41遭到其它海底生物的破坏；也可以整个球体外侧装满刺等。尖刺环38的材质为透明的高分子材质。

综合探测球41的球体表面为一层硬壳球体49，硬壳球体49材质为较厚的高分子透明材料，防止刺破。在硬壳球体49里面为弹性膜稳压球50，弹性膜稳压球50的材质为高分子透明薄膜，弹性膜稳压球50会调节自身体积来稳定喷水压力，其通过输送管42内的管道连接到头区段海水储能箱48。

每个综合探测球41的表面都均匀分布着6个(实际数量不受限)高压喷嘴40，每个高压喷嘴40都由一个压力控制阀39控制着，高压喷嘴40的管道穿过硬球壳通向弹性膜稳压球50。通过头区段AI板51下达指令来控制压力控制阀39的开关，来调节高压喷嘴40喷水量和喷水组合来实现综合探测球41的移动。

每个综合探测球41的表面还均匀分布着4个(实际数量不受限)感控总成37，来全面对需要勘探的环境信息进行采集。感控总成37的数据信息均通过输送管42连接到头区段AI板51上。如前所述，感控总成37集成了摄像、声、光、电、磁、压力、转动传感器等功能。

头区段AI板51同身区段AI板23一样，整体用无法刺破的弹性膜包裹，弹性膜内部充入变压油并密封，仅光纤总线、电线从内引出。弹性膜包裹着头区段AI板51被放置在用较厚高分子透明材质板做成的腔体中，弹性膜与腔体之间充满了海水，其海水压力调节方式与蜂房的海水压力调节方式一致。放置头区段AI板51的腔体放置在头区段主体35与保护罩43之间，腔体与保护罩一样由较厚的高分子透明材质板做成，二者连在一起。

3.尾区段的结构说明：

在本实施例中，尾区段被设计成可以脱离本潜艇身区段单独行动、单独去执行任务。尾区段的主体与头区段主体35结构相似，内部管道连接方式相同，但是尾区段与身区段的连接方式与头区段不同。因为尾区段被设计成可断开单独行动，所以本实施例在尾区段和身区段之间放置了液体缩胀可断开连接件78。液体缩胀可断开连接件78的一端是由高分子薄膜制成的圆管轴。当尾区段需要固定在身区段上时，可控制相应阀向液体缩胀可断开连接件78内充入液体，液体缩胀可断开连接件78充入液体后胀大，圆管轴部分体积变大后卡在身区段的圆孔内壁上，此时尾区段和身区段就可固定住。同理，当尾区段需要从身区段脱离时，可控制相应阀使液体缩胀可断开连接件78内液体流出，液体缩胀可断开连接件78流出液体后缩小，圆管轴部分体积缩小后从身区段的圆孔内壁上脱离，此时尾区段和身区段相互分开。

液体缩胀可断开连接件78一端固定在尾区段高密度液体储存箱77外壳上，由压力控制阀控制其缩胀，液体缩胀可断开连接件78内装海水，由泵和压力控制阀输入或释放海水。而尾区段主体套在液体缩胀可断开连接件78的轴上。当需要断开的时候，尾区段AI板71下达指令，压力控制阀释放压力，液体缩胀可断开连接件78体积缩小，尾区段从其轴上脱离，即尾区段从本潜艇身区段脱离。脱离后尾区段可以在尾区段AI板71的控制下自行去执行探测任务。

但是尾区段与身区段也不是完全脱离，通过变速器兼收放线总成81联系着。当需要连接的时候，尾区段AI板71与身区段AI板23进行通信并下达指令，远离的尾区段通过离合器、变速器兼收放线总成81的收线功能来到身区段尾部。通过定位光电传感器的定位，尾区段AI板71通过调节高压喷嘴79的喷水量和喷水组合来调节尾区段姿态和方位，并使尾区段套进液体缩胀可断开连接件78的轴中。套进去后压力控制阀增加压力，液体缩胀可断开连接件78体积增加，尾区段就固定在本潜艇的身区段，实现精确对准连接。

尾区段主体上面与头区段主体35上面一样，也安装着两个尾区段储能转泵73、两个水动能发电机75、两个尾区段压力切换转泵76、两个水动能发电机75垂直延伸轴中间位置的离合器、变速器兼收放线总成81。

尾区段压力切换转泵76由尾区段压力切换阀74进行控制，来调节尾区段弹性膜压力储能箱83和尾区段硬壳压力储能箱82之间的内部介质(可压缩气体/液体)的流动。通过海水所占比例变化来改变尾区段整体密度变化，用于尾区段单独工作时上浮和下潜。尾区段储能转泵73通过储能管道将压力储存在尾区段海水储能箱84里面。

两个水动能发电机75可以对尾区段提供电力，使之能到海底的其它区域单独执行任务。水动能发电机75发的电输送到电源总线上，通过光纤总线与电源总线线管72输送到尾区段AI板71上。

离合器、变速器兼收放线总成81由两个水动能发电机75提供动力，可以在必要的时候——当尾区段单独去探测的时候提供收放线作用。离合器、变速器兼收放线总成81的光纤总线也进入到光纤总线与电源总线线管72并连接到尾区段AI板71。离合器“结合”时收放线，“断开”时停止收放线并锁定，此时水动能发电机75仅用于发电。收放线总成81的另一端通过光纤连接到身区段。

与头区段主体35不同，由于要离开潜艇身区段去单独执行任务，尾区段主体上面安装有高压喷嘴79来控制尾区段的运动。高压喷嘴79可以根据需求和设计增加或减少数量，在本实施例中，高压喷嘴79为2组，每组6个，在尾区段主体上均匀分布。每个高压喷嘴79均由一个压力控制阀80来控制开关及喷水量大小，压力控制阀80连接至尾区段储能箱84，由尾区段储能箱84来提供稳定压力的海水。

尾区段主体也是采用蜂房式储能结构，为了防止尾区段被海底生物咬噬，本实施例为尾区段储能部分提供了三层保护。不仅增加了尖刺3，还安装了尾区段保护罩70，而且在尾区段海水储能箱84的外面还增加了一层保护壳68。尾区段保护罩70在保护壳68的外边，尾区段保护罩70和保护壳68的材质均为高分子透明材质，保护壳68还开有小孔来平衡内外压力。

在尾区段保护壳68外面，放置了五组感控总成69，感控总成69包含了各种传感器、探头等通讯探测工作，为尾区段的单独执行任务提供数据。感控总成69通过数据线最后连接至尾区段AI板71，并通过光纤总线传到身区段的光纤总线上。尾区段的光纤总线与身区段的光纤总线也通过光耦合互联，两个光耦合元件可相对转动，以防止当身区段转动时光纤跟随转动，转动环安装在主体区，光耦合元件安装在转动环上。

以上主要是从结构分区上把潜艇各部分的主要结构和功能作了逐一介绍。关于各种功能的具体实现，还需要从其具体结构上剖析。以下是关于泵、水动能发电机、离合器、变速器兼收放线总成、控制系统、仿生细胞学结构的具体说明。

4.储能转泵的结构说明：

见图9-10，储能转泵由两个固定架85固定在潜艇的相应位置上，固定架85与潜艇上的圆形隔板7相连，两个固定架85中间通过联动轴相连，联动轴两头安装着螺旋桨86，中间位置安装有转子支撑架92。转子支撑架92上面有固定轴，固定轴上安装有四个转子93，转子93绕着固定轴转动。

在本储能转泵中共放置有对称的两根蠕动管94，转子93的侧边挤压着蠕动管94。当海水质点波动的时候，带动螺旋桨86转动，螺旋桨86的转动带动联动轴上面的转子支撑架92转动。转子支撑架92的转动使得安装在上面的转子93转动，转子93一边转动，一边挤着蠕动管94里面的液体相应流动。

在蠕动管94的外围有着一个外壳95，外壳95两头各固定在两个固定架85上面，不仅起到支撑并保护整个储能转泵的作用，同时也是蠕动管94的限位固定架，防止由于液体的蠕动导致蠕动管94的错位。

储能转泵的进水口一共有4个，出水口相应的也有4个，分别设置于两根蠕动管的两端，以其中的一组为例，它们与蠕动管94的连接关系是：在蠕动管94端部连接一个三通，三通的第一条通路连接蠕动管94，第二条通路连接进水管道，第三条通路连接出水管道；进水管道通过进水口连接外界海水，出水管道通过出水口连接海水储能箱，进水管道上面安装了进水单向阀，使得进水管道只进水不出水，同理，出水管道上面安装了出水单向阀，使得出水管道只出水不进水。进一步讲，两根蠕动管中，相近的两个出水管道可以汇成一条总出水管道91，总出水管道91通向海水储能箱，储能转泵中共设置有两条出水管道91。再进一步讲，进水口可以设置在固定架上。具体实施例如图9所示，进水口87设置在固定架85上面，通过进水管道89接进三通，再通过三通接进蠕动管94，在进水管道89上面安装了进水单向阀88，出水管道91连接在三通的另一个端口，出水管道91上面安装有出水单向阀90，此处的出水管道91为总的出水管道，连到上文潜艇结构中的储能管道上。在两根蠕动管的共4个端口处，均设置这样的进、出水管道。

本发明中的储能转泵，如此设计的原理是，不管螺旋桨86是正转、反转，连续转动多圈或者是只转动一个角度都可以挤压蠕动管，将海水挤进储能管道中，进行压力储能，所以它能全面充分的利用海水质点杂乱无章的波动能量，始终进行储能。两根蠕动管、4个进出水口的工作控制是：依据螺旋桨的旋转方向，开启两根蠕动管上相应的进水阀门和出水阀门，原则是，使管中的水流方向与螺旋桨旋转方向一致。见图10所示的结构，当螺旋桨86是逆时针转动的时候，D进水口和B进水口分别进水，转子93压着蠕动管94将蠕动管94里面的海水沿着逆时针分别送到A出水口和C出水口，并进入到相应的出水管道91中。当螺旋桨86顺时针转动的时候，A进水口和C进水口分别进水，转子93压着蠕动管94将蠕动管94里面的海水沿着顺时针分别送到D出水口和B出水口，并进入到相应的出水管道91中。

5.储能摆泵的结构说明:

见图11-12，储能摆泵也有摆泵固定架96将其固定在潜艇相应位置，储能固定架96与潜艇上的螺旋隔板8相连。

摆泵固定架96的上半为封闭结构(可以不做成封闭结构)，在摆泵固定架96中安装有固定轴97，固定轴97上面安装有储能摆泵的动力装置—摆动板106，摆动板106可以在海水质点的波动下绕着固定轴97摆动。为了防止海水压力变化以及海水流动对储能摆泵上端封闭空间造成的压力影响，在摆泵固定架96上端面板上面开有调压孔99，以保持内外压力平衡。

为了防止摆动板106的摆动幅度过大，在摆动固定架96的下方放置着摆动板限位架98。

摆动板106的下半因为要充分利用海水质点的波动能量，所以要做成实体板状；而摆动板106的上半，为了要减少摆动时海水的阻力做成镂空细条的支架完全可行。

在摆动板106的上顶部安装有转子105，转子105会跟随着摆动板106摆动(绕着固定轴97转动)的同时，转子105自身还会有转动。转子的侧部挤压着蠕动管107，随着转子105的公转和自转，会挤压蠕动管107中的海水向相应的方向流动。

为了防止蠕动管107因为海水的流动而变位，在蠕动管107的两侧放置了蠕动管限位架100，对蠕动管107进行限位。

蠕动管107的进出水结构简述就是：蠕动管只有一根，在蠕动管的两端各通过三通设置一组进水口和出水口(图12中所示的进水A口、出水A口，进水B口、出水B口)；进水管103连接在进水口，进水管的水来自于外界海水，进水管103上安装有进水单向阀104，进水管只进不出；出水管101连接在出水口，出水管的水流进储能管道，出水管101上安装有出水单向阀102，出水管101只出不进。

当储能摆泵工作的时候，在海水质点波动的作用下，摆动板106会来回摆动，带动转子105运动。当摆动板106绕着固定轴97做逆时针摆动时，转子105从蠕动管107的右端走到左端，海水从进水B口进来，从蠕动管107左端的出水A口出去到出水管101；当摆动板106绕着固定轴97做顺时针摆动时，转子105从蠕动管107的左端走到右端，海水从进水A口进来，从蠕动管107右端的出水B口出去到出水管101。在本设计中，两条出水管101最终汇合成一条管道，最终连接到上文所述潜艇结构中的储能管道。以上出水A口和出水B口汇合共用一个出水管101。

6.压力切换转泵的结构说明:

见图13-14，压力切换转泵的动力驱动方面结构跟储能转泵一样，可以参照储能转泵结构的说明。压力切换转泵也是由固定架固定在本潜艇的相应位置上，由海水质点波动推动螺旋桨转动，螺旋桨带动联动轴上面的转子支撑架转动，支撑架再带动转子转动，转子的转动挤着蠕动管内的内部介质来实现内部介质的流动。同时在压力切换转泵上面，也安装着外壳，来保护并支撑整个压力切换转泵，并防止蠕动管错位。

因为压力切换泵的主要作用是将弹性膜压力储能箱与硬壳压力储能箱之间的介质实现互通，所以压力切换转泵与储能转泵的主要区别在于将储能转泵的进水管道进行合并成为切换管道之一，而不像储能转泵的进水管道那样直接与海水相通，它属于封闭的泵，内部介质在一定范围内流动，不会跟外界有接触。所以压力切换转泵的内部介质取决于需要切换的系统内部的介质，它的液体管道系统与储能转泵的液体管道系统互相独立，互不相通。

在压力切换转泵中，共有五种管子，为了好说明，我们将其命名为：切换管道一108、切换管道二109、分配管一110、蠕动管112、分配管二114。分配管一110的每个端头分为两个分支，共4个分支，分配管一的4个分支都连接到蠕动管，每个分支上安装有分配管一单向阀111，所有分配管一单向阀111的方向都一致；分配管一110连接切换管道二109，切换管道二109只出不进。

分配管二114的每个端头也分为两个分支，共4个分支，分配管二的4个分支也都连接到蠕动管，每个分支上安装有分配管二单向阀113，所有分配管二单向阀113的方向也都一致，分配管二114连接切换管道一108，切换管道一108只进不出。切换管道一108和切换管道二109分别连接到压力切换阀的两个管道口。

见图14，分配管一单向阀111和分配管二单向阀113都分别有4个，为了能详细说明内部介质流动，将4个分配管一单向阀111分别简称为1A阀、1B阀、1C阀、1D阀，其对应的管道口为1A口、1B口、1C口、1D口。分配管二单向阀113依次类推，分别为2A阀、2B阀、2C阀、2D阀，其对应的管道口为2A口、2B口、2C口、2D口。当转子在螺旋桨作用下逆时针转动的时候，切换管道一108的内部介质通过分配管二114的2B口、2B阀和2C口、2C阀，分别进入到1B口、1B阀和1C口、1C阀，并进入到切换管道二109。当转子在螺旋桨作用下顺时针转动的时候，切换管道一108的内部介质通过分配管二114的2A口、2A阀和2D口、2D阀，分别进入到1A口、1A阀和1D口、1D阀，并进入到切换管道二109。不管螺旋桨正转还是反转，压力切换转泵中的内部介质流动方向都是从切换管道一108到切换管道二109。配合压力切换阀，压力切换转泵能实现内部介质流动方向的变化，使得需要切换压力的储能箱或储存箱之间的压力进行互调。

本发明中的压力切换转泵，不管螺旋桨是正转、反转，连续转动多圈或者是只转动一个角度都可以正常工作，所以它能完全充分的利用海水质点杂乱无章的波动能量。

7.压力切换摆泵的结构说明:

见图15-16，压力切换摆泵与储能摆泵的动力驱动方面的结构一样，可以参照储能摆泵结构的说明。压力切换摆泵也由摆泵固定架将其固定在潜艇相应位置，摆泵固定架上端为封闭结构，在摆泵固定架中有固定轴，固定轴上面有摆动板。为了防止摆动板的摆动幅度过大，在摆动固定架的下端也放置着摆动板限位架。摆动板的下半成实体板状，上半为镂空细条的支架。摆动板上端顶上安装有转子，转子转动时带动蠕动管内内部介质流动。压力切换摆泵中也有蠕动管限位架以及调压孔，其位置和结构都与储能摆泵一样。

由于压力切换摆泵是封闭的介质流动，压力切换摆泵与储能摆泵的主要区别在于将储能摆泵的进水口管道进行合并成为切换管道之一，它属于封闭的泵，内部介质在一定范围内流动，不会跟外界有接触。所以压力切换摆泵的内部介质取决于需要切换的系统内部的介质，它的液体管道系统与储能摆泵的液体管道系统互相独立，互不相通。

在压力切换摆泵中，共有三种管子，分别为切换管道一115、切换管道二116、蠕动管119。切换管道一115的一端有两个分支，这两个分支分别连接到蠕动管的两端，每个分支管道上都安装有一个切换管道一单向阀117，两个单向阀117的方向相同，使得切换管道一115只进不出。同理，切换管道二116的一端有两个分支，这两个分支分别连接到蠕动管的两端，每个分支管道上也都安装有一个切换管道二单向阀118，两个切换管道二单向阀118方向相同，使得切换管道二116只出不进。切换管道一115和切换管道二116的另一端分别连接到压力切换阀的两个管道上。

如图16，为了详细说明内部介质的流动方向，切换管道一115的两个分支口和两个单向阀分别定义为1A口、1A阀以及1B口、1B阀；切换管道二116的两个分支口和两个单向阀分别定义为2A口、2A阀以及2B口、2B阀。

当摆动板绕着固定轴顺时针转动时候，转子从蠕动管的右端走到左端，切换管道一115中的内部介质从1B口和1B阀中流入，从2A口和2A阀中流到切换管道二116；当摆动板绕着固定轴逆时针转动时候，转子从蠕动管的左端走到右端，切换管道一115中的内部介质从1A口和1A阀中流入，从2B口和2B阀中流到切换管道二116。

无论摆动板顺时针或逆时针转动，压力切换摆泵中的内部介质都是从切换管道一115流到切换管道二116。配合压力切换阀，压力切换摆泵能实现内部介质流动方向的变化，使得需要切换压力的储能箱或储存箱之间的压力进行互调。

8.水动能发电机的结构说明：

见图17-18，水动能发电机由发电机固定架120固定在潜艇的相应位置，发电机固定架120、两个限位件130与两个导流罩131相互固定连接并一起构成水动能发电机的外壳，发电机固定架120、限位件130与导流罩131都是由较厚的高分子透明材质板构成。导流罩的作用是减少阻力。

两个导流罩131之间固定着定子固定轴133，定子固定轴133是一根中空的管，管芯内装多路整流器128，管外中间套装着本水动能发电机的核心之一——定子124。定子124上面均布着定子磁芯125和定子线圈126，定子磁芯125的材质为软磁性材质。定子124是固定在定子固定轴133上面，在水动能发电机工作的时候，定子124不转动。

水动能发电机上面安装了螺旋桨121，螺旋桨121固定在螺旋桨固定架132上面，螺旋桨121以及螺旋桨固定架132都为高分子透明材质。螺旋桨固定架132具有中空套，套在定子固定轴133上面，螺旋桨固定架132可以绕着定子固定轴133转动。而外壳上面的限位件130可以保持螺旋桨固定架132在转动的时候不偏离位置，起一个限位的作用。螺旋桨固定架132的内环上装有永磁体122，永磁体与定子124相对，永磁体122、螺旋桨固定架132与螺旋桨121一起组成转子123。发电机只有转子123转动，定子124不转动，当转子转动时，切割磁力线，产生电流。

海水质点的波动带动螺旋桨121转动，不管螺旋桨121正转反转，转子123与定子124都能切割磁力线产生电流，电流通过引线127到多路整流器128上(引线127另一端连接在线圈上)，经多路整流器128整流后统一通过电线129输送到电源总线上。

9.离合器、变速器兼收放线总成结构说明:

见图19-20，离合器、变速器兼收放线总成是一个综合了离合器、变速器以及收放线功能的总成设备，它通过固定轴159固定在水动能发电机的延伸轴上，并由水动能发电机给它提供动力。水动能发电机的螺旋桨固定架132上面延伸连接一轴套，轴套内部固定延伸轴，延伸轴连接到离合器、变速器兼收放线总成的固定轴159上，延伸轴随着螺旋桨的转动而转动，从而带动离合器、变速器兼收放线总成一起旋转。两台水动能发电机(两台互为备用)各从左右两端固定住固定轴159的一端。固定轴159在中间断开，两头固定轴可以独立带动整个总成转动。所以只要有一台水动能发电机工作，本装置就能够工作。在本实施方案中，离合器、变速器兼收放线总成在头尾区段都有使用。

固定轴159外面套着离合器内环141，离合器内环141外套着离合器外环142，离合器内环141和离合器外环142联合起来起着离合器的作用。离合器外环142上固定着变速器内环齿轮143，变速器内环齿轮143、变速器中介齿轮144以及变速器外环齿轮145一起起着变速的作用，为变速器核心部件。变速器外环齿轮145固定在绕线架147内壁上，绕线架147是由一根中空的轴和两侧镂空圆板组成，光纤156缠绕在绕线架147中空轴部分。

为了防止齿轮之间的转动造成齿轮的错位，本发明内放置了变速器齿轮固定架146对其进行限位。变速器中介齿轮144的转轴固定在固定架146上。以上各部件都是采用高分子透明材质。

在潜艇的头尾区段都埋有水管135，水管的材料是较厚的透明高分子材质，起到支撑离合器、变速器兼收放线总成的作用，同时由于其内部中空的结构特点，所以也可作为水管用。水管135上引出来离合器控制水管路137，离合器控制水管路137上面安装有三通控制阀136，来对离合器进行控制。当三通阀136接通的时候，水管135中的水经由离合器控制水管路137被送到腔室A160，腔室A160固定在保护罩158上，与固定轴159空心管相通，通过固定轴159轴内空心管上面开的孔，腔室A160的水被输送到腔室B161。腔室B161的两端部为高分子硬板作为支撑，中间部分由弹性高分子薄膜连接成腔，腔室B161即作为离合器内环141的支撑腔，离合器内环141为弹性膜结构，当腔室B161充满水往外胀开的时候，离合器内环141紧紧贴在离合器外环142上面，离合器连通，并带动变速器工作。因为变速器外环齿轮145固定在绕线架147上，所以绕线架147开始工作。当三通阀136断开的时候，水管135关闭，腔室B161中的水通过腔室A160以及离合器控制管路137，由三通阀136释放到海里，离合器内环141从离合器外环142上断开，离合器分离，收放线工作停止。此时水动能发电机只起到发电的作用。

光纤送线管155由送线管固定件134固定在潜艇相应位置；光纤156一端通过光纤送线管155送至潜艇身区段光纤总线；另一端分为两条线，经过缠绕后分别送到两头的多路光耦合157，通过多路光耦合157信号由光纤148传输到头、尾区段光纤总线，并最终由头、尾区段AI板读取。光纤148放置在一个由较厚的透明高分子材质做成的管道中，同水管135一样，该透明管道也起着支撑离合器、变速器兼收放线总成的作用。

多路光耦合157一端安置在绕线架147上，另一端安置在保护罩158的中间轴上，保护罩158相对固定轴159可以转动，在收放线转动过程中保证光纤总线信号不间断。

在绕线架147的两端外侧放置着锁定齿轮，两端锁定齿轮方向相反，分别为收线齿轮140和放线齿轮162，收线齿轮140由收线齿扣139控制，而放线齿轮162则由放线齿扣163控制。收放线齿扣分别安装在两端的两条齿扣控制管路138上，齿扣控制管路138与水管135相通，齿扣控制管路138控制收线或放线齿扣的膨胀。绕线架147上缠绕收放光纤156。

收放线齿扣的具体结构见图19内的放大图，齿扣固定在齿扣控制管路138上，主要由卡板151、电控阀A149、电控阀B154以及其对应的顶头A150、顶头B153构成，其中卡板151、顶头A、B的外管为较厚的高分子透明材质，而顶头的半圆形头的材质为弹性高分子透明薄膜。

当需要收线的时候，放线齿扣163不工作，收线齿扣139中的电控阀A149控制顶头A150中海水流出，而电控阀B154控制顶头B153中充满海水。顶头B153顶着卡板151的一端绕着齿扣中间轴152往上转动，而卡板151的另一端往下正好卡住收线齿轮140，此时不管水动能发电机中的螺旋桨正转还是反转，都只能收线、不能放线。当需要放线的时候，收线齿扣139中的电控阀控制顶头恢复原位不工作，放线齿扣163中的电控阀A149控制顶头A150中海水流出，而电控阀B154控制顶头B153中充满海水。顶头B153顶着卡板151的一端绕着齿扣中间轴152往上转动，而卡板151的另一端往下正好卡住放线齿轮162，此时不管水动能发电机中的螺旋桨正转还是反转，都只能放线、不能收线。当收线齿扣139与放线齿扣163同时卡住，则停止收放线。

10.仿生原理的AI智能控制系统说明:

见图21-23，本实施例中，潜艇拥有许多的AI板。头区段的AI板光纤总线自身互联，并且通过光耦合与身区段联网，头区段的电源线是独立的，由头区段水动能发电机独立供电；尾区段的光纤和电源线布置与头区段原理一样。身区段部分的AI板不仅光纤总线联网，另外电源总线也联网，光纤总线和电源总线都通过身区段的光纤总线与电源总线线管进行互联。

见图22，在本潜艇中有多条光纤总线，光纤总线相互并联并闭环，交织成网格，某处断掉或损坏仍可绕过损坏处互联。光纤网络就像生物体内的神经网络一样，网状的连接方式使得当本潜艇的某一部分出现问题的时候其它部分还能正常工作。

在身区段，潜艇每组片形隔板中间都会放置一块AI板，每节主体区有六个扇区，每一个扇区由一片AI板控制。由于AI板通过光纤总线与电源总线线管进行互联成网状，所以每块AI板都能得到本潜艇所有功能区的信息并指挥本潜艇各个部分的工作。为了延长本潜艇的寿命，所有的AI芯片轮流工作。一个主政，一个备用，其它的都处于深度休眠状态。当主政的AI芯片损坏时，备用的变主政，深度休眠的AI芯片中的其中一片苏醒备用。

每块AI板上都有光纤总线、电源总线、AI芯片、信息接收区、信息发送区、身体状况探测区、运动姿态探测区、周围环境检测区、探测信号区、电源管理区、工作执行区和保障支撑区以及其他可扩展的功能区。它们之间通过光纤总线互相连接。

AI芯片为人工智能决策部门，它从光纤总线上读取来自其它功能区的所有信息，并加以处理，发出指令来指导整个潜艇的工作。AI芯片中包含各种国家战略计划信息、部署，以及各类数据库(包括“攻击、侦探、友方、中立、三方、我方”)，还有自毁功能区，并且AI芯片具有自我累积学习并不断改进工作方式的功能，可以对复杂环境的不同海域不同工作累积经验，选择更好的工作流程和运动路线。

信息接收区是将探测到的一些信息或接收到的一些信息，通过分析处理确认无误后，发送到光纤总线。AI芯片通过光纤总线读取信息、存储、判断、并下指令发送到光纤总线。信息发送区从光纤总线获得AI芯片指令，根据AI芯片指令类型，信息发送区选择合适的信息发送方式，与包括卫星、潜艇、航母、海底光纤、舰船、浮标等在内的所有军事、民用设备进行通讯、沟通，并将沟通结果发送到光纤总线，从光纤总线再回到AI芯片。AI芯片通过分析通讯内容再做下一步工作安排。

身体状况探测区是本潜艇自我了解、自我诊断的一项功能。通过安装在本潜艇上的各类传感器和监控元件来对本潜艇各个功能区的损坏情况进行监测和评估。本潜艇正常的话可以胜任各种工作，带病状态会限制不能做某些工作，若损坏严重则要自我修复甚至回基地。身体状况探测区会将评估结果和建议发送到光纤总线。AI芯片从光纤总线上得到评估结果和建议后，会实时调整并驱动各功能，促使本潜艇得以正常工作。同时，AI指令保障支撑区修复或关闭已损坏部分以防止病情扩大。支撑保障区对每个元件与每个具体系统进行自我诊断和自我修复，而整体诊断由身体状况检测区完成。

运动姿态探测区和周围环境检测区都是为了实时反映潜艇每一部分的当前状态。运动姿态探测区和周围环境检测区将监测到的结果发送至光纤总线。AI芯片读取信息后，根据当前姿态和周围环境实时情况及时作出调整，并安排下一步姿态及如何应付环境变化而做出自适应调整，并将调整要求发送至光纤总线。工作执行区从光纤总线读取指令，实时调整本潜艇姿态，使本潜艇达到AI指定姿态。

探测信号区是本潜艇主动向外发射声、光、电、磁等各种探测信号的一个区，发射的信号被周围物体反射后回波由信号接收区接收。它可以根据AI芯片的需求，指派各种信息探测部件，包括综合探测球、头尾部探测部件，驱动各种声、光、电、磁等部件去水上、水中或海底进行探测。这些探测部件包含发射和接收双重功能，探测的信息发送至光纤总线，AI芯片从光纤总线上读取探测信号，为下一步的抉择提供依据。

执行工作区负责执行驱动潜艇航行、攻击、引爆等。AI芯片接收总部下达的命令，解读命令并安排各项具体工作，包括驱动整个潜艇航行、安排头尾及身体各部分具体工作。AI芯片将各项需执行的任务放在光纤总线上，执行工作区从光纤总线上得到关于自己的工作安排，驱动各区、各节扇区、各细胞、各管道、各箱体、各种泵等工作，潜艇各部分按照AI芯片的要求工作并使潜艇整体全面运行。

保障支撑区的主要功能是对本潜艇的整体运行提供保障。它首先诊断每个系统有无病情，然后诊断每一功能有无病情，最后诊断每一部件有无病情，并把诊断报告发到光纤总线。AI芯片收到诊断报告并处理后下达指令到光纤总线，保障支撑区从光纤总线上得到AI芯片指令，对损坏区进行修复。如果无法修复则协调相邻功能区进行协助，对无法修复损坏部件进行切断隔离，将正常功能部分重新分配工作，使整体上互相协助从而利用整体弥补损坏的个体功能，使本潜艇整体性能下降减少。

电源管理区也成一个多路闭环的网格状。如图23所示，每块AI板上都有蓄电池、超级电容、还有对应连接的水动能发电机，AI板中每一个区，每一个芯片，每一个驱动、控制、切换、阀门、探头等每一个元件都在电源网格中，所有的一切通过电源总线互联。在每个连接点处都有切断器，若某处元件损坏后，切断器就会断开，然后通过电源总线上其它网格的线路绕过损坏处进行供电或实现其它功能。比如，当某块AI板上的电池损坏的时候，其它AI板上的电力就会通过电源总线来对它提供电力。

本潜艇上蜂房结构的内部细胞核内可装大量的液体炸药，使得本潜艇具备一定杀伤力。在战争时期，本潜艇可作为攻击性武器进行战斗。

当本潜艇接到攻击命令时的AI板处理流程：

本潜艇的信息接收区接到攻击指令信息发送到光纤总线，AI芯片读取攻击命令后再分析附近敌方舰艇、选择攻击目标舰艇，并计算出攻击路线、时间。根据计算结果，AI芯片下达指令到光纤总线，各功能区从光纤总线上读取指令信息，调整喷嘴总成、各阀门等元件使本潜艇调好攻击角度。当本潜艇调整姿态向目标潜艇靠近的同时，所有传感器实时监测周围环境，根据实时监测结果本潜艇实时调整自我状态并不断优化攻击路线。当进入杀伤范围内AI芯片会判断攻击角度、时间并评估攻击效果，选择最佳方案发出攻击指令。攻击指令发出并被各功能区读取后，本潜艇全力上浮并向上攻击，撞击敌舰时引爆。若无法撞击，AI芯片会计算出最合适的距离和地点进行引爆。

如果本潜艇是携带武器型，可以发射鱼雷或弹出水雷、导弹等攻击敌舰；如果携带水下发射海空导弹或可以打击空中目标；如果发射洲际导弹，可以打击地面目标。导弹发射后，本潜艇返回基地或到我方舰艇补充弹药。

本潜艇的AI板具有自毁自爆功能，当被敌方捕获的时候会同时启动自毁自爆功能破坏潜艇和芯片，给敌方突然袭击之时也避免了重要信息落入敌方之手。

弹药也是以细胞核形式存储于蜂房结构中，炸药相当于细胞核物质，下潜前注入，弹药细胞核由AI板控制，当AI板启动自毁自爆功能时，AI板上的电雷管引爆整个潜艇。若自爆后AI板仍未完全毁灭，则AI板启动数码芯片记忆体等机密自毁型芯片，以免重要信息落入敌方。

本潜艇采用多个AI板成网状分散控制，就像蚯蚓一样即使被切断成多节，甚至多个扇区，只要有一个扇区完好就能生存。假如被打断成多节，在AI板的控制下能变成多只小潜艇，不仅隐蔽性更好，而且可以联合对敌围攻，其战斗力未必减少。另外AI板可以根据战场情况选择是合围还是分散开作战，若合围的话各片段互相之间还能通过通讯协调作战，必要时互相靠近结合一起。化整为零来攻击，这使得本潜艇在战场中难以被打死，生存能力极强，所以对敌方威胁很大。本潜艇螺旋翼侧面的传感器在正常的时候用于互相诊断病情的作用，而在化整为零时候能起到互相联合的作用。一旦发现海洋生物进到螺旋翼之间传感器还能马上通知AI板采取措施，而一旦发现敌人靠近则会通知AI板启动并引爆潜艇，使得本潜艇绝不会落入敌人之手，保护我方重要信息不被对方捕获。这些就是根据仿生学原理特别设计的切片生存功能，是现有潜艇无法做到的。

11.仿生细胞、细胞核、血管结构说明:

本潜艇整体仿照人体细胞学结构设计。见图24，以潜艇身区段的主体区为例，六个扇区与圆管轴区都由管道相通，每个扇区的管道和圆管轴区一体化，构成一个扇区的管道关系。六个扇区和圆管轴区所有的管道最后汇总到主体圆管轴区中埋藏的总管道上。

为了便于说明扇区和圆管轴区的管道关系：以图24中扇区为例来说明本潜艇仿生细胞、细胞核、血管之间的工作关系。

本潜艇的主体内部都由弹性透明薄膜做成的蜂房状仿生结构排列而成。蜂房与细胞相仿，其中蜂房壁相当于细胞壁，细胞壁是由高分子弹性透明薄膜制成；蜂房中也有细胞核，细胞核壁也是由高分子弹性透明薄膜制成，细胞核壁内部充入各种物质(可压缩气体/液体，或不可压缩液体、液固混合物。液体可以是液体炸药、助燃剂或其它)。在细胞壁和细胞核壁之间，充满了海水，通过调节这些海水的压力，可以改变本潜艇整体结构材料的硬度以及本潜艇的可弯曲软度，使本潜艇能像鱼一样灵活动作，在海水中畅游。这种通过调节细胞中海水压力来改变硬度的方法，类似植物脱水后变软缩小，吸收水后又变坚挺。只是本潜艇是AI板根据需求主动来调节细胞中海水的压力而不是像植物那样受外来条件影响被动调节。

随着本潜艇下潜，所有蜂房中的气体、液体等非海水部分可能体积变小，甚至整体变瘪、变形。为了防止此类情况发生，每个蜂房都有通道，由AI板控制并调节各个泵和电控阀，将储能箱中的海水压入细胞，使本潜艇始终保持整体形态。在本潜艇的管道系统中，共分为毛细管、支管道、干管道和总管道。其中毛细管是指每个扇区内的每个细胞壁和细胞核壁之间的海水里引出来的细管，这部分的海水也可称为细胞液，每一层细胞液的毛细管连接到一根支管道上。每根毛细管与支管道之间都有一个自止阀，当某个细胞被破损后自止阀就会自动切断毛细管与支管道的连接，防止支管道液体泄压。这种动作就类似动物伤口血小板凝结止血的功能。尽管所有相邻细胞的毛细管都并联在同一组支管上，但是不会因为个别细胞的破损而影响附近的细胞。每层细胞的支管道汇总到埋在片形隔板中空部分的干管道上，最后每个扇区的干管道汇总到埋在主体的圆管轴区的总管道里。每个支管道、干管道上也都有一个自止阀，用来防止由于某段损坏而给本潜艇整体造成的损坏。干管道一端到总管道，另一端连接到储能箱，由储能箱和压力控制阀来对压力进行调节。在干管道与储能箱之间还安装有反向的自止阀，防止由于储能箱的损坏泄压。这些管道都类似于动物的血管。当潜艇上浮的时候，由于细胞外部压力减小，细胞内的海水通过管道流回到储能箱，给储能箱提供源源不断的动力来源。见图24，在细胞管道网络的干管道上设置有深潜吸收压力能装置，深潜吸收压力能装置主要包括海水单向进水阀和/或控制阀，海水单向进水阀和/或控制阀一端连接干管道，一端连接海水，海水可以通过海水单向进水阀和/或控制阀进入细胞而实现细胞内部与海水之间压力平衡。当潜艇深潜时，海水压力大于细胞内部压力，这时海水单向进水阀和/或控制阀打开进入海水，以便吸收深海压力能并储存于细胞中；在潜艇上浮时，海水压力减小，细胞内部压力也需要同步减小，这时细胞吸收的海水压力能进入到海水储能箱10，通过喷嘴总成6向外喷水，喷嘴总成6向外喷射海水减小细胞内的压力的同时，产生驱动力。所以，不管潜艇上浮还是下潜，细胞与海水之间能始终保持压力平衡，达到极限深潜的目的，使潜艇在海水中的运动不受海水压力的影响。海水单向进水阀和/或控制阀由AI板控制。

自止阀在没有破损细胞、箱体等或大面积破损时是不起任何作用的，液体可以来回畅通，不受阻拦，只有当潜艇的某部分破损时才起到止血关闭作用。管道网中的自止阀都是双向自止阀，只要管道有一边损坏，自止阀都可以关闭。所述自止阀是锥体与锥体套弹性结构，锥体离开锥体套可以导通管道，当管道和/或箱体破裂，管道流量突然加大，将推动锥体与锥体套结合而关闭自止阀。

细胞核内的物质的管道关系和细胞液的管道关系相同，都由毛细管、支管道、干管道和总管道组成。细胞核内的物质在本潜艇刚入水的时候由细胞核物质注入口通过细胞核物质输送管道输送到细胞核内(也就是前面提到的高密度气体或液体)，而后通过调节细胞液与细胞核物质之间的比例来调节潜艇整体密度。细胞核内物质整体数量不变，但是体积可以根据海水压力变化进行自适应变化，核外细胞液的海水可以在AI板的调节下进出。细胞核内另外引出来一根毛细管，一层细胞核的毛细管连接到另外的支管道，支管道连接到另外的干管道，另外的干管道连接到主体圆管轴区另外的细胞核物质输送专用总管道，这样毛细管——支管道——干管道——总管道就构成了另外的细胞核内物质专用网络，与细胞液管道网互相独立。其中一个干管道一端通过压力控制阀连接到细胞核物质注入口，另一端连到主体圆管轴区的细胞核物质输送总管道，细胞核物质由一个细胞核物质注入口注入。细胞核物质注入管网和海水管网是互不干扰的两个系统，互不相通。细胞核物质输送管道网像海水管道网一样，每一个分支、每一个毛细管都有自止阀。

以上说明是潜艇的扇区部分的仿生细胞、细胞核、血管之间的工作关系。在主体的圆管轴区部分，也全部为蜂房结构，其仿生细胞、细胞核、血管之间的工作关系与扇区部分的一致；头、尾区段的结构原理也一样。

潜艇工作具体说明：

本发明AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇是颠覆以往潜艇的全新设计。本发明下的潜艇采用人工智能无人驾驶以及仿生等结构，它可以像鱼一样常年生活在水中。具有自获动力、隐形、能深潜海下几千米，并具有侦察、打击、信息通讯的功能，其最大的特点是其在海里不浮出水面的连续潜伏可达到数十年，能游到七大洋任何地方，执行长期任务。

1.波动能利用说明

潜艇的主要特点是利用了海水动能而长期潜伏或起伏攻击。海洋蕴藏着巨大的能量，仅波动能的能量级就在30亿千瓦以上，理论上讲不必携带任何能量，只要吸取海水的波动能就足够驱动舰船。但是由于人类现在对波动能的利用主要是波浪发电，成本昂贵且利用条件十分局限，使得波动能不能利用在潜艇的动力上。

我们发现由于引起原因不同，波动能分为很多种，其周期、波长、频率等都不一样，另外又分表面波、内波等多种多样。为了直观，我们研究一个水质点的波动，它是由很多的内外波进行叠加而成，它们在原地做圆周运动，是多种复杂运动叠加的结果，如图25所示。如果在水质点运动的路线上安装吸收能量的装置，就可以获得海水动能。本发明就是利用水质点圆周运动推动转泵、摆泵工作来吸取海水动能。

从大局上看，由于长波使潜艇整体跟随波运动，海水与潜艇之间无相对运动，所以无法吸收波动能量。而高频波还有一些杂乱无章的无规则高频波动，它们的波长大多数小于潜艇，潜艇无法跟随其运动，这就使得海水与潜艇之间形成了相对运动。固定在潜艇上的泵与海水也有了相对运动，这使得海水波动能对潜艇上的泵做功，泵就能吸收海水的波动能量。海水波动的随机性很强，在潜艇的各个部位上都不相同，所以在潜艇的各个部位上安装了许多泵，可以全方位的吸收各个地点不同形式的海水波动能。泵截面越小吸收波动频率越高，反之越低。一般设备收获波动能的效率非常低，所以无法利用它作为驱动舰船的动力。而本实施发明里的各种泵能高效吸收并能储藏波动能，所以可以用来驱动潜艇。

对波动能的利用，有以下几种方式：

a、吸收波浪的机械能，把它转化为电能储存在电池中，用电池的电能推动电动机，把电能转化为船的动力机械能(由于从机械能到电能来回转化，其综合效率低，本发明不采用此方案)。

b、波浪的机械能不经转化直接吸收并储存，并以机械能形式作为潜艇的推动力输出(由于没有能量转化，所以利用效率高，本发明动力系统采用此方案)。

c、用于AI智能无人驾驶自动化控制所需的电能，利用波动能发电，电能储存——电池供AI控制——驱动控制器(本发明电路部分采用此方案)。

2.波动能利用方法

尽管海洋能量巨大，但是可以让舰船利用的能量却十分有限，而且海洋能量杂乱无章，极不稳定，所以海洋能利用第一步就是要高效获取并吸收这些能量。获取能量后的第二步就是要累积储能，第三步才是将获取的能量均衡的作为动力输出，并用在推动舰船上。这三步每一步都要精打细算，要以最小的动力来推动最容易推动的舰艇，使能量利用最大化。另外使用独特的泵结构来吸收由于海水深度不同巨大的压力变化产生的能量，也是本实施发明的关键点之一。

在本发明中，海水波动能吸收的方式主要有两种：摆泵和转泵。

在两种泵的使用上，摆泵主要吸收较短时间流动或振动的海水，转泵主要吸收较长时间连续流动的海水。两种泵吸收海水后，通过压力传输管道将海水压入储能箱进行机械能储存。由于两种泵吸收的都是杂乱无章的杂波，所以它的能量十分不稳定，不能直接用于动力驱动潜艇，必须先把这些杂波的能量化成水压力能储存在储能箱内。无论杂波多么小，都可以点点滴滴积少成多，累积到最后足以用来推动潜艇。

在海水储能箱10内放置着弹性膜压力储能箱11，弹性膜压力储能箱11特征是其外壳膜可以随着海水储能箱10内的海水压力变大而体积变小，体积变小后的弹性膜压力储能箱11的内部介质(可压缩气体/液体)压力增大。当释放海水储能箱10的海水作为动力驱动时，弹性膜压力储能箱11内的介质体积增大，能提供一个较稳定的压力，并能持续较长时间，使潜艇获得稳定动力进行运动。所以储存在海水储能箱10内的能量可以受控连续稳定的使本潜艇正常运动。

储能方法：如图26所示，储能转泵25或储能摆泵16将海水压入海水储能箱10，进行第一级压力储能，海水储能箱10内的海水将弹性膜压力储能箱11的内部介质(可压缩气体或液体)压缩；根据需要，AI板还可以控制压力切换阀27，压力切换泵工作使弹性膜压力储能箱11的内部介质进一步压缩进硬壳压力储能箱12进行储存，在弹性膜压力储能箱11进行第二级压力储能，在硬壳压力储能箱12进行第三级压力储能。在能量储存阶段，P硬壳压力储能箱＞P弹性膜压力储能箱＞P海水储能箱，实现三级压力储存。

随着海水的进入，原来整体密度与海水相当的本潜艇由于海水比例增大，内部介质(可压缩气体/液体)体积缩小，导致本潜艇整体密度增大而下潜。因为下潜越深海水压力越大(每下潜10米约增加1个大气压)，内部介质(可压缩气体/液体)体积进一步压缩，本潜艇整体密度进一步增大，又进一步下潜。

这样循环直到内部介质(可压缩气体/液体)从弹性膜压力储能箱11全部被压到硬壳压力储能箱12后，内部介质体积无法再小，这时潜艇密度不再增加，下潜停上。设计硬壳压力储能箱12体积与弹性膜压力储能箱11内部介质正常体积比例，可以确定下潜深度。这时是三级压力储存最大状态，也是能量最大状态：此时P硬壳压力储能箱＞P弹性膜压力储能箱＞P海水储能箱＞P海水。

当需要运动的时候，AI板下达指令，打开高压喷嘴的压力控制阀。海水储能箱内10的海水往外喷射，导致海水储能箱10内海水体积减少，海水储能箱10中的压力相应减少。此时打开压力控制阀27，内部介质(可压缩气体/液体)从硬壳压力储能箱12返回到弹性膜压力储能箱11，弹性膜压力储能箱11体积变大，补充了海水储能箱10内海水体积减少的部分。若必要时还可以打开压力切换阀20及压力切换摆泵18，帮助加快内部介质(可压缩气体/液体)从硬壳压力储能箱12返回到弹性膜压力储能箱11的进度。潜艇内海水量减少，所以本潜艇整体密度减少，本潜艇上浮。由于每上升10米，海水压力减少一个大气压，这相当于海水储能箱10内压力相对于外部海水压力增加一个大气压，海水喷射压力增大，高速喷头喷水量加大，螺旋转动前进动力加大；随着海水储能箱10内海水比例减少、内部介质(可压缩气体/液体)比例增大，本潜艇整体密度减小，本潜艇进一步上升。

这样循环一直到内部介质(可压缩气体/液体)全部恢复原状，海水储能箱10内海水体积与内部介质的体积比例回到原来，本潜艇不再上升。设计海水储能箱10内海水体积与内部介质的体积比例可以确定最大上升位置(本潜艇深度H上升)。见图24，通过潜艇的每个细胞吸收高压海水能量，扩大了潜艇的海水储能箱，使上浮时有更多的海水喷射驱动潜艇移动。

本潜艇在海水中前进的方式如图27，本潜艇前进过程中能量变化如图28。在潜艇前进运动的过程中，本潜艇主要吸收的除了海水波动的“动能”能量，另外还有海水深度的压力(相当于地面上的势能)带来的能量。

3.本潜艇的运动方式

储能箱储存的能量主要用于整个潜艇的运动，包括前进、后退、转弯和停止，见图5。

前进：控制高压喷嘴29打开，其它高压喷嘴关闭，本潜艇向右转动，整体向前螺旋运动。高压喷嘴29到本潜艇转动中心轴距离L与喷射水后的反作用力F的乘积为(扭矩)力矩(N＝F×L)，由于力矩变大，在水中漂浮的物体转动十分容易，所以本潜艇启动较容易。只要开启了高压喷嘴29，本潜艇很快就能进入到螺旋前进状态。由于螺旋方式前进推进力量会被放大(似螺丝钉)，所以微小的海水喷射就能驱动潜艇前进，这就实现以最小的动力去驱动最容易驱动的舰船的目的，达到能量利用率最大化。而一般舰船驱动方式所需动力要求高，从海中吸收的这些波动能量太少，无法满足，所以在一般的舰船上无法使用波动能驱动。

后退：打开高压喷嘴34，其它高压喷嘴关闭，则本潜艇反转，整体向后螺旋运动。进退的原理相同，在运动本质上没有区别，只是方向相反，所以本潜艇进退自如。

转弯/停止：例如打开高压喷嘴29，本潜艇螺旋向前进，在本潜艇转动到某一角度时打开高压喷嘴31，本潜艇会整体向高压喷嘴31的另一侧转弯；若想要停止，就打开相反方向的高压喷嘴34，并关闭高压喷嘴29、31，则因为转动方向相反导致本潜艇停止(相当于刹车)。

由于本潜艇是仿生软体“动物”螺旋骨架可以弯曲，所以在水中可以像鱼一样灵活转弯，象鱼一样畅游。

泄压：当储能箱内压力过大又不想运动时可以同时打开高压喷嘴29、31、34泄压，这时本潜艇在水中静止。

4.隐形方法

本发明的潜艇除了极少数元器件外，其余的全是用高分子材料制成，包括透明的高分子弹性薄膜以及透明的高分子材质板。为了调节整个潜艇的硬度变化以及压力，所有的薄膜腔体和材质板构成的腔体中都充入了海水或者其它与海水颜色相近的气体或液体。由于高分子材质本身为海蓝色且具有透明性，充入海水或似海水色的其它气体/液体材料，在海水中就与海水无法区分开来，即实现隐形。由于是非金属高分子透明材质，在海水中几乎不吸收或反射声、光、电、磁，声、光、电、磁等可以毫不受阻的穿过，所以现代军事的探测手段无法发现它。即使派人下潜海中去找它，就算近在咫尺也难以发现，何况人不可能下潜数千米，所以发现它几乎不可能。

5.实现深潜及长寿方法

本实施发明中，主体是由弹性高分子材料制成的透明薄膜构成，透明薄膜做成蜂房结构。蜂房结构似生物细胞，有细胞壁、细胞液、细胞核壁和细胞核物质，且细胞液和细胞核物质均有一定的管道线路来保证其压力可以随着海底压力的变化而变化。见图24，通过AI调节海水单向进水阀和/或控制阀来实现细胞和/或细胞核的内外压力平衡。

如图29所示，P1为潜艇内压力，P2为潜艇外海水压力。以往潜艇不能深潜的原因主要是深潜时海底压力P2太大，远远大于潜艇内压力P1。而由金属材质制成的潜艇内有人，不能超过一个大气压太多，所以不能调节潜艇内外压差，P2＞＞P1。内外压差作用在潜艇外壳上对潜艇造成了破坏，所以以往潜艇均不能深潜。而本潜艇的基础材料是由薄膜制成的细胞结构的蜂房，不仅具有非常良好的弹性，而且配合压力调节管道的作用能调节潜艇主体上每个细胞的压力使之与潜艇外部海水压力之间没有压差，即P1＝P2。所以本潜艇不论下潜多深都不受压差的局限，能到达以往潜艇不能到达的深度。

本潜艇采用的高分子透明薄膜不仅机械强度大，而且不被腐蚀，寿命长，比钢铁等其它材料更加适合在海水中长期工作。在本潜艇的各部分上面分布的各种保护设备包括保护壳、尖刺、保护罩等都有效防止了海洋生物对本潜艇的破坏。本潜艇的AI板通过光纤互联，电源以及每个元器件都通过电源总线互联，而细胞和细胞核的所有管道之间都采用放置了自止阀，这些措施都可以防止由于潜艇的局部破坏而造成整体的破坏，有效的延长了潜艇的使用寿命。所以本潜艇具有寿命长的特点。

由于本潜艇细胞壁材料比动物细胞壁材料强度大寿命长，所以比真正的动物寿命更长。由于吸收海水机械能，不用寻找食物，比动物生存能力更强。由于“感官”比动物多，所以比动物能更好地躲避危险。由于AI板比动物智慧更高，所以比动物具有很大优势。

6.侦察、潜伏与打击一体化

本潜艇在和平时期收集过往舰艇的声、光、电、磁等数据存入资料库。由于每一艘舰艇的噪音等特征都独一无二，就像指纹一样，可以与舰艇一一对应，所以可以在数据库中分别建立敌我舰艇档案，用于敌我识别。

本潜艇可以通过多平台接受指令。例如通过飞机投浮标，水下与潜艇通讯，水上与飞机、卫星通讯；也可以飞机或卫星蓝光通讯，与载人潜艇通讯，海底电缆通讯等。

当本潜艇接收到攻击指令，本潜艇开始寻找过往敌方舰船，就近发动攻击，可以对敌方潜艇、军舰、航母等水面水下舰艇发起攻击。由于隐形超小，可以穿过敌人防线接近敌人舰体。由于所携带高爆炸药量达到几吨数量级，相当于重型鱼雷威力，可以击毁、击沉敌舰，使其完全失去战斗力。由于成本低，可以大量投放，战时群起攻敌，可以消灭敌人整编舰队。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (24)

1.一种AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，所述潜艇设有至少一个用于采集海水波动能和/或压力能并将其转化成水压力能的海水压力能量转换部，至少一个用于采集海水波动能转化成电能的电能转换部、至少一个与海水压力能量转换部连接用于储存水压力能的海水压力能量储存部，至少一个与海水压力能量储存部连接用海水压力能量驱动潜艇运行的潜艇驱动部；至少一个系统控制部与电能转换部相连。

2.如权利要求1所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，所述潜艇的整体结构是轴体螺旋结构，所述潜艇沿轴向划分头区段、身区段、尾区段，所述潜艇包括圆管轴，身区段至少设有一周完整的螺旋翼,潜艇整体螺旋转动。

3.如权利要求2所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，所述海水压力能量转换部包括嵌于圆管轴中并且进口朝外设置的储能转泵，和/或嵌于螺旋翼中并且开口朝向外侧的储能摆泵；所述海水压力能量储存部包括沿螺旋翼远离圆管轴的环面上延伸设置的储能箱，储能摆泵和/或储能转泵一端连接至储能箱；所述潜艇驱动部包括设置于螺旋翼上的至少一组喷嘴总成，所述喷嘴总成包括至少一组喷嘴和压力控制阀，喷嘴总成与储能箱连接；所述电能转换部包括内嵌于圆管轴内的水动能发电机，水动能发电机的输电端与系统控制部电连接。

4.如权利要求1所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，所述海水压力能量储存部包括储能箱，所述储能箱包括外层的海水储能箱、中层的弹性膜压力储能箱和内层的硬壳压力储能箱，海水储能箱内存储海水，弹性膜压力储能箱内存储可压缩气体或可压缩液体；弹性膜压力储能箱与硬壳压力储能箱之间连接着一个压力控制阀。

5.如权利要求4所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，所述海水压力能量转换部包括压力切换摆泵和/或压力切换转泵，压力切换摆泵和/或压力切换转泵连接到压力切换阀，压力切换阀一端连接到弹性膜压力储能箱，另一端连接到硬壳压力储能箱。

6.如权利要求1所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，所述海水压力能量转换部包括储能摆泵和/或压力切换摆泵,所述储能摆泵和/或压力切换摆泵内设有摆动板，摆动板可绕固定轴摆动，摆动板顶端设有转子，转子压在蠕动管上，摆动板带动转子随着海水波动进行摆动时，转子挤压蠕动管中的海水或气体流动。

7.如权利要求1所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，所述海水压力能量转换部包括储能转泵和/或压力切换转泵,所述储能转泵和/或压力切换转泵内设有螺旋桨，螺旋桨带动联动轴转动，联动轴上设有转子支撑架，转子支撑架上设有固定轴，固定轴上安装有转子，转子压在蠕动管上；当螺旋桨随着海水波动转动时，带动转子支撑架转动，并带动转子挤压蠕动管中的海水或气体流动。

8.如权利要求2所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，在圆管轴上设置有圆形隔板，在螺旋翼内部设置有螺旋隔板，在扇区连接处设置有片形隔板。

9.如权利要求1所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，所述系统控制部包括AI板，所述AI板内部传输数据采用激光传输，并且传输到光纤总线上，也从光纤总线获取激光数据，光纤总线采用激光光纤传输，而且各个AI板之间光纤总线也互联，所述潜艇设有至少一块AI板，多个AI板轮流控制潜艇工作，互为备用。

10.如权利要求1所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，所述系统控制部包括AI板，所述AI板具有自我维修功能，所述AI板包括多个备用的芯片或电路或元器件或电池，多个芯片或电路或元器件或电池连接成网状结构，当其中某个芯片或电路或元器件或电池损坏时，备用芯片或电路或元器件或电池自动接替工作。

11.如权利要求1所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，所述潜艇包括高分子材料制作成若干个蜂房结构，蜂房内部有高分子弹性薄膜制成的细胞核，蜂房之间通过毛细管道相互连接，形成管道网络；细胞核之间通过毛细管道相互连接，形成管道网。

12.如权利要求11所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，在细胞管道网络的干管道上设置有深潜吸收压力能装置，深潜吸收压力能装置主要包括海水单向进水阀和/或控制阀，所述海水单向进水阀和/或控制阀一端连接干管道，一端连接海水。

13.如权利要求11所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，所述细胞和/或细胞核的管道网上均设有自止阀，当细胞和/或细胞核正常时，自止阀导通，当细胞和/或细胞核损坏时，自止阀关闭管道，防止泄露。

14.如权利要求1所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，所述潜艇内设置有离合器、变速器兼收放线总成，所述离合器、变速器兼收放线总成内设有固定轴与螺旋桨，海水流动带动螺旋桨转动，螺旋桨转动带动固定轴转动，固定轴外套有离合器，当需要收/放线时，离合器连接固定轴并通过变速器降低转速，带动绕线架转动进行收放线。

15.如权利要求2所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，所述头区段与身区段的圆管轴区连接，连接处设置有可旋转的旋转连接件；头区段的头部设置有综合探测球和/或翅形导流翼。

16.如权利要求2所述的AI智能无人驾驶仿生自获动力隐形察打一体潜艇，其特征在于，所述尾区段与身区段的圆管轴区连接，连接处设置有液体缩胀可断开连接件，尾区段与身区段可断开，尾区段设置有感控总成和/或定位光电传感器。

17.一种自获动力的方法，其特征在于，包括以下步骤：利用跟随海浪移动的装置从海水波动中获取能量储存备用，和/或利用下潜吸收水下压力储存备用，储存的能量通过喷嘴喷射水流来驱动舰船。

18.一种深潜的方法，其特征在于，包括以下步骤：通过将舰船的主体做成高分子材料仿生细胞结构，从而实现细胞内压力与海水压力平衡，来实现舰船的深潜。

19.一种无噪音驱动的方法，其特征在于，包括以下步骤：通过喷射水流来驱动舰船，通过无噪音喷射水流来实现无噪音驱动。

20.一种实现隐形的方法，其特征在于，包括以下步骤：采用高分子透明材料和/或与海水颜色接近的材料作为舰船的材质，来实现水中隐形。

21.一种潜艇下潜上浮的方法，潜艇内设有海水储能箱，海水储能箱内包含弹性膜压力储能箱，其特征在于，包括以下步骤：当向海水储能箱内增加海水时，弹性膜压力储能箱压缩体积而减小，海水储能箱内海水体积增大，导致潜艇整体密度增加并大于海水密度而下潜；当海水储能箱向外排出海水，海水储能箱内海水体积减小，弹性膜压力储能箱体积变大，导致潜艇整体密度减小并小于海水密度而上浮。

22.一种潜艇前进或后退的方法，所述潜艇的整体结构是轴体螺旋结构，包括圆管轴，和设置于圆管轴上至少设有一周完整的螺旋翼，其特征在于，包括以下步骤：通过沿着螺旋翼方向喷水，推动螺旋翼转动，整个潜艇转动来进行螺旋前进或螺旋后退。

23.一种芯片之间采用光纤总线传输数据的方法，包括以下步骤，所述电路板内部芯片传输数据采用激光传输，并且传输到光纤总线上，也从光纤总线获取激光数据，光纤总线采用激光光纤传输。

24.一种管道自止泄露的方法，包括以下步骤，所述管道连接箱体，管道上设有自止阀，当管道和/或箱体正常时，自止阀导通；当管道和/或连接箱体损坏时，自止阀关闭管道。