CN111377042A

CN111377042A - 一种喷水潜艇

Info

Publication number: CN111377042A
Application number: CN202010389280.5A
Authority: CN
Inventors: 王继华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-05-10
Filing date: 2020-05-10
Publication date: 2020-07-07

Abstract

一种喷水潜艇，包括第一艇首、第二艇身、第三艇尾、喷水推进系统、控制系统，第一艇首、第三艇尾为设备仓，第二艇身为压载水仓，喷水推进系统位于第三艇尾内，喷水推进系统将水流高速向后喷出作为潜艇前进的动力，喷水推进系统在偏转器1和偏转器2的共同作用下，可控制喷射的水流向左、向右、向上、向下任意方向的喷射，实现潜艇向左向右的转向操控和向下向上的入水出水控制；采用分段的模块化设计，各段彼此密封独立，制作更简单快速；采用喷水推进系统，可以有更快的航速。

Description

一种喷水潜艇

技术领域

本发明属于潜艇、潜航器领域。

背景技术

潜艇是能够在水下运行的舰艇，潜艇的种类很多，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个月的军用核潜艇。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。

潜航器是可以在水下航行的器具，主要指那些代替潜水员或载人小型潜艇进行深海探测、救生、水下摄像、拍照等水下作业的系统。

现代潜艇的操控系统用于实现潜艇下潜上浮，水下均衡，保持和变换航向、深度等。潜艇主压载水舱注满水时，增加重量抵消其储备浮力，即从水面潜入水下。用压缩空气把主压载水舱内的水排出，重量减小，储备浮力恢复，即从水下浮出水面。艇内设有专门的浮力调整水舱，用于注入或排出适量的水，以调整因物资、弹药的消耗和海水密度的改变而引起的潜艇水下浮力的变化。艇首（或指挥室围壳处）和尾部各设有一对水平升降舵，用以操纵潜艇变换和保持所需要的潜航深度。现代潜艇一般使用螺旋桨和方向舵，保证潜艇航行和变换航向。

发明内容

本专利的目的：是提供一种喷水潜艇。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种喷水潜艇，包括潜体、喷水推进系统、控制系统，其特征在于，包括。

优选的，所述艇体包括第一艇首，第二艇身，第三艇尾三段组成，第一艇首、第三艇尾为设备仓，第二艇身为压载水仓。

采用第一艇首、第二艇身、第三艇尾的分段模块化设计，各段彼此密封独立。

其特征是，喷水推进系统安装于第三艇尾中，喷水系统包括位于第三艇尾的进水道、推进器、出水口、偏转器1、偏转器2组成。

其特征是，一种喷水潜艇，利用第二艇身压载水仓控制潜艇的下潜和上浮，压载水仓底部设有通底孔，顶部有排气孔和注气孔，压载水仓向外排气，水涌入水仓，重量增加，潜艇下潜；压载水仓注入气体，内部压强增大，将水排出，重量减小，潜艇上浮。

其特征是，一种喷水潜艇，喷水推进系统将水流高速向后喷出提供潜艇前进的动力，在偏转器1和偏转器2的共同作用下，可控制喷射的水流向左、向右、向上、向下任意方向的喷射，实现潜艇向左向右的转向操控和向下向上的入水出水控制。

优选的，所述喷水推进系统位于所述潜艇主体吃水线以下。

优选的，所述推进器采用电动推进器。

优选的，所述推进器采用内燃机为动力的推进器。

优选的，在所述潜艇第一艇首和第三艇尾内安装有控制系统，包括控制板、接收器、电子调速器、电磁阀、气泵、压缩气体瓶、摄像头等部件。

优选的，在所述潜艇第一艇首有透明防护罩，摄像头可以通过透明防护罩摄录、拍照。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下。

传统的潜艇一般是内外壳体的结构，压载水仓位于内外壳体之间，艇身尺寸大，本发明压载仓位于前后艇体之间，彼此密封独立，艇身尺寸相对可以做的更小，更适合微小型潜艇。

本发明采用第一艇首、第二艇身、第三艇尾的分段模块化设计，各段彼此密封独立，制作更简单快速。

本发明采用喷水推进控制系统，可360度矢量控制，可以没有传统潜艇的尾舵和方向舵，结构更简洁。

本发明采用喷水推进控制系统,螺旋桨位于艇身内部进水道中，螺旋桨不外露，更安全。

本发明采用喷水推进控制系统，能量利用效率更高，可以有更快的航速。

附图说明

图1是本发明一种喷水潜艇的第一结构示意图。

图2是本发明一种喷水潜艇的第一结构主视图。

图3是本发明一种喷水潜艇的第一结构三视图。

图4是本发明一种喷水潜艇的第一结构分解示意图。

图5是本发明一种喷水潜艇的喷水推进系统剖视图。

图6是本发明一种喷水潜艇的喷水推进系统剖视图2。

图7是本发明一种喷水潜艇的喷水推进系统俯视图。

图8是本发明一种喷水潜艇的喷水推进系统主视图。

图9是本发明一种喷水潜艇的喷水推进系统后视图。

图10是本发明一种喷水潜艇的喷水推进系统分解视图。

图11是本发明一种喷水潜艇的喷水推进系统第二结构分解视图。

图12是本发明一种喷水潜艇的控制原理图。

图13是本发明一种喷水潜艇的左右转向原理示意图。

图14是本发明一种喷水潜艇的上下潜航原理示意图。

图15是本发明一种喷水潜艇的第二结构三视图。

图16是本发明一种喷水潜艇的第二结构轴测图。

图17是本发明一种喷水潜艇的第三结构示意图。

图18是本发明一种喷水潜艇的第四结构示意图。

图中1.半球罩；2 .第一艇首;3.艇首上盖;4.第二艇身; 5.艇身龟背；6.第三艇尾；7.艇尾上盖；8.进水道格栅; 9.保护罩；12.出水口；13.偏转器1;14.偏转器2；15.防水套；16.防水套；17.防水套；18.拉杆；19.拉杆；20.拉杆；21.螺钉；22.螺钉；23.螺钉；24.螺钉；25.螺钉； 26.螺钉；31.连接凸台； 40.进水道； 41.推进器；42.螺丝；43.螺丝；45.连接凸台；46.隔板；61.安装孔；63.安装孔；64.安装孔；65.安装孔；76.安装孔；67.安装孔；69.安装孔；71.安装孔；72.安装孔；73.安装孔；74.安装孔；75.安装孔；76.安装孔；77.安装孔；78.安装孔；91.气管；92.电子控制线；93.控制板；94.接收器；95.电子调速器；96.舵机；97.舵机；98.舵机；99.电池；100.底孔；101.1号电磁阀；102.1号气泵；103.2号电磁阀；104.2号气泵；105.气体控制开关；106.压缩气体瓶。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的细节和工作情况。

如图1、图2、图3、图4所示，为本发明喷水潜艇第一结构示意图，由1半球罩、2第一艇首、3艇首上盖、4第二艇身、5艇身龟背、6第三艇尾、7艇尾上盖、8进水道格栅、9保护罩等组成。

2第一艇首、4第二艇身、6第三艇尾相对独立，各段密封，第一艇首、第三艇尾为设备仓，第二艇身为压载水仓。

优选的，在所述潜艇2第一艇首和6第三艇尾内安装有控制系统，包括93控制板、94接收器、95电子调速器、舵机、电磁阀、气泵、压缩气体瓶、摄像头等部件，1半球罩为透明结构，摄像头可以通过1半球罩摄像、拍照。

4第二艇身为压载水仓，控制潜艇的下潜和上浮，压载水仓底部设有100通底孔，顶部有排气孔和注气孔，压载水仓向外排气，水从100通底孔涌入水仓，重量增加，潜艇下潜；压载水仓注入气体，内部压强增大，将水排出，重量减小，潜艇上浮。

喷水推进系统将水流高速向后喷出提供潜艇前进的动力，优选的，所述喷水推进系统位于所述潜艇主体吃水线以下，在41推进器的高速旋转作用下，水流经过40进水道进入，经12出水口向后喷出。

8进水道格栅位于40进水道的下侧，进水道格栅中间有孔，外形与第三艇尾外形融合，保证整个艇身的流线形和美观，同时又防止水草等杂物进入40进水道。

如图10喷水推进系统分解视图所示，13偏转器1通过螺钉23、24安装于12出水口的71、72孔上，并可绕孔71、72上下偏转，71、72孔位于出水口12的外侧支撑面上。

14偏转器2通过螺钉21、22安装于13偏转器1的75、76孔上，且14偏转器2位于13偏转器1的内侧，并可绕孔75、76左右偏转。

18拉杆、19拉杆、20拉杆分别穿过防水套15、16、17连接在14偏转器2上，优选的，18、19、20三个拉杆呈120度圆周分布，18拉杆位于正上方，19、20拉杆分别位于下部左右两侧。

防水套15、16、17优选的为橡胶风琴套式结构，一端固定于第三艇尾上，18、19、20拉杆从中间穿入，拉杆可在防水套内做前后的伸出和缩回动作，并保证外部的水不经防水套进入第三艇尾仓内。

如图13所示，18拉杆不动，19拉杆伸出，20拉杆缩回，14偏转器2将向右偏转，控制水流向右后侧喷出，潜艇向左转向。

18拉杆不动，19拉杆缩回，20拉杆伸出，14偏转器2将向左偏转，控制水流向左后侧喷出，潜艇向右转向。

如图14所示，18拉杆缩回，19、20拉杆同时伸出，14偏转器2将向上偏转，控制水流向上后侧喷出，潜艇可如水动作。

18拉杆伸出，19、20拉杆同时缩回，14偏转器2将向下偏转，控制水流向下后侧喷出，潜艇可出水动作。

在18、19、20三个拉杆的共同作用下，13偏转器1和14偏转器2组成的矢量偏转系统可以控制喷射的水流向左、向右、向上、向下任意方向的喷射，实现潜艇向左向右的转向操控和向下向上的入水出水控制。

图11是本发明一种喷水潜艇的喷水推进系统第二结构分解视图，13偏转器1通过螺钉安装在12出水口的61孔上，13偏转器1紧靠出水口内侧安装，14偏转器2位于13偏转器1的外侧，此结构在三个拉杆的作用下，可以实现360度的矢量偏转控制。

图12是本发明一种喷水潜艇的控制原理图，99电池经92电子线接入控制板93，提供电源，41推进器经95电子调速器用92电子控制线接入93控制板，在控制板93的控制信号下，电子调速器控制41推进器的转速，为潜艇提供动力。

94接收器将获取的外部控制信号传入93控制板，外部控制信号可以是无线或有线操作器、遥控器产生的可以控制潜艇航行的信号。

96、97、98三个舵机分别接入控制板93，并分别与拉杆18、19、20相连，在控制板控制信号的作用下，可以实现拉杆的伸出或缩回，实现控制偏转系统的偏转。

101一号电磁阀、102一号气泵加气管91组成一号气体管路，电磁阀常闭，气体管路一端接入压载水仓的排气孔，另一端通出潜艇，在控制板93的控制下，经92电子控制线，在需要下潜时，电路导通，101一号电磁阀打开，102一号气泵工作，将压载水仓内的空气排出仓外，压载水仓内的压强减小，水经100底孔进入压载水仓，重量增加，潜艇下潜。

103二号电磁阀、104二号气泵加气管91组成二号气体管路，电磁阀常闭，气体管路一端接入压载水仓的注气孔，另一端位于潜艇第一艇首内，在控制板93的控制下，经92电子控制线，在需要上浮时，电路导通，103二号电磁阀打开，104二号气泵工作，将第一艇首内的空气注入压载水仓，压载水仓内的压强增加，水经100底孔排出压载水仓，重量减小，潜艇上浮。

在潜艇悬浮于水中时，潜艇的重力与潜艇受到的浮力大小相等，方向相反，些时只需很小的力，就可以改变潜艇的平衡状态，使潜艇下潜或上浮，将第一艇首内的空气部分压入压载水仓，可以将压载水仓内的水部分排出，改变潜艇原来的平衡状态，实现上浮。

105气体控制开关、106压缩气体瓶加气管91组成三号气体管路，优选的，105气体控制开关为电磁阀，常闭，气体管路一端接入压载水仓的注气孔，另一端连接压缩气体瓶，在控制板93的控制下，经92电子控制线，在需要上浮时，电路导通，105气体控制开关打开，106压缩气体瓶内的气体经91气管注入压载水仓，压载水仓内的水排出，潜艇上浮。

图15、16是本发明一种喷水潜艇的第二结构示意图，采用了方形的密封盖。

图17是本发明一种喷水潜艇的第三结构示意图，在此结构中，潜艇没有凸出的仓盖或龟背结构，更简洁。

图18是本发明一种喷水潜艇的第四结构示意图，与第一结构主要区别是尾罩加长，尾罩将整个喷水推进系统包裹。

本发明一种喷水潜艇，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案及核心思想而非限制，本领域的技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种喷水潜艇，包括第一艇首、第二艇身、第三艇尾、喷水推进系统、控制系统，第一艇首、第三艇尾为设备仓，第二艇身为压载水仓，喷水推进系统位于第三艇尾内，喷水推进系统将水流高速向后喷出作为潜艇前进的动力。

2.根据权利1所述的一种喷水潜艇，其特征是，喷水系统包括位于第三艇尾的进水道、推进器、出水口、偏转器1、偏转器2组成。

3.根据权利1和2所述的一种喷水潜艇，其特征是，喷水推进系统将水流高速向后喷出提供潜艇前进的动力，在偏转器1和偏转器2的共同作用下，可控制喷射的水流向左、向右、向上、向下任意方向的喷射，实现潜艇向左向右的转向操控和向下向上的入水出水控制。

4.根据权利1所述的一种喷水潜艇，其特征是，采用第一艇首、第二艇身、第三艇尾的分段模块化设计，各段彼此密封独立。

5.根据权利1和4所述的一种喷水潜艇，其特征是，利用第二艇身压载水仓控制潜艇的下潜和上浮，压载水仓底部设有通底孔，顶部有排气孔和注气孔，压载水仓向外排气，水涌入水仓，重量增加，潜艇下潜；压载水仓注入气体，内部压强增大，将水排出，重量减小，潜艇上浮。

6.根据权利1所述的一种喷水潜艇，其特征是，所述喷水推进系统动力为电动螺旋桨推进器。

7.根据权利1所述的一种喷水潜艇，其特征是，所述喷水推进系统动力为内燃机螺旋桨推进器。

8.根据权利1所述的一种喷水潜艇，其特征是，潜艇艇首为透明罩结构。