CN113148066B

CN113148066B - 一种地效翼船上下水用输送车

Info

Publication number: CN113148066B
Application number: CN202110527337.8A
Authority: CN
Inventors: 周谦; 石亚军
Original assignee: 702th Research Institute of CSIC
Current assignee: 702th Research Institute of CSIC
Priority date: 2021-05-14
Filing date: 2021-05-14
Publication date: 2022-07-26
Anticipated expiration: 2041-05-14
Also published as: CN113148066A

Abstract

本发明涉及地效翼船技术领域，尤其是一种地效翼船上下水用输送车。其包括车体，所述车体左右两侧从前往后设置多个侧定位安装架，多个侧定位安装架上设置超声波定位系统，超声波定位系统能够探测定位地效翼船的船体和地效翼相对车体的侧向和上下位置；所述车体底部设置动力驱动调整系统。本发明采用独特的超声波定位系统，解决了地效翼船与上下水用输送车之间上下、前后和左右相对位置的定位难题；通过带有CPU模块的控制系统，对上下水用输送车的浮态和动力进行自动控制和调整，完成地效翼船与上下水用输送车之间在水中的脱离或对接固定作业，满足了地效翼船在简易场地上下水的使用要求。

Description

一种地效翼船上下水用输送车

技术领域

本发明涉及地效翼船技术领域，尤其是一种地效翼船上下水用输送车。

背景技术

现有技术中，地效翼船都不具备在陆上起降的能力，只具备在水中起降的能力。所以地效翼船一般在不使用时都停留在水边的基地上，并在使用时采用不同的方法，如吊车、自带登陆轮、专用输送车等将地效翼船放入水里，然后在开阔水面起降，最后再返回到基地。采用自带登陆轮方法的最大优势是操作使用方便，但复杂沉重的登陆轮会大幅减少地效翼船的有效载荷，且登陆轮系统对上下水场地的要求很高。采用吊车方法可以选择适合的场地进行操作，但装卸困难复杂，并会受到许多实际使用条件的约束。采用专用输送车对上下水的场地要求可以大幅降低，且不会对地效翼船的性能产生任何影响，但专用输送车与地效翼船在水中安全可靠的对接却是非常困难的操作。

因此，为了满足地效翼船在简易场地上下水的使用要求，安全可靠的地效翼船上下水用输送车是必不可少的装备。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种地效翼船上下水用输送车，采用独特的超声波定位系统，解决了地效翼船与上下水用输送车之间上下、前后和左右相对位置的定位难题。并通过带有CPU模块的控制系统，对上下水用输送车的浮态和动力进行自动控制和调整，完成地效翼船与上下水用输送车之间在水中的脱离或对接固定作业，满足了地效翼船在简易场地上下水的使用要求。

本发明所采用的技术方案如下：

一种地效翼船上下水用输送车，包括车体，所述车体底部前后端分别转动连接车轮轴，车轮轴两端连接车轮，所述车体左右两侧从前往后设置多个侧定位安装架，多个侧定位安装架和车体上设置超声波定位系统，超声波定位系统能够探测定位地效翼船的船体和地效翼船相对车体的侧向和上下位置；所述车体底部设置动力驱动调整系统，动力驱动调整系统能够控制车体调整在水中的前后左右位置；所述车体底部中端设置浮态调整系统，浮态调整系统用于调整车体在水中的上浮和下沉；

还包括自动控制系统，自动控制系统包括控制系统，控制系统和遥控器无线连接，控制系统通过控制数据线分别连接动力驱动调整系统和浮态调整系统，控制系统通过测量数据线连接超声波定位系统。

进一步的，车体上端面固定船托架，船托架的表面形状与地效翼船的船体底部相吻合，车体上设置超声波定位系统。

进一步的，超声波定位系统包括超声波控制器，超声波控制器和超声波接收器电连接，超声波接收器和超声波发射器电连接，超声波接收器通过采集数据线电连接数据采集模块。

进一步的，动力驱动调整系统包括多个横向驱动水下推进器组和多个纵向驱动水下推进器组，多个横向驱动水下推进器组分别设置在车体底部前端两侧、中端两侧和后端两侧，横向驱动水下推进器组能够实现车体的横向移动，多个纵向驱动水下推进器组分别设置在车体底部前端、中端和后端，纵向驱动水下推进器组能够实现车体的纵向移动，多个横向驱动水下推进器组、多个纵向驱动水下推进器组分别和水下推进器控制单元电连接。

进一步的，多个横向驱动水下推进器组和多个纵向驱动水下推进器组均采用蓄电池电力驱动，具有水下防水功能。

进一步的，浮态调整系统包括设置在车体内前端、中端和后端的压载水舱，车体内前端、中端和后端的压载水舱上分别设置压载水舱水口，车体上前端、中端和后端分别设置车体进出水口，车体进出水口位于车体水线以下，每个车体进出水口通过管路连接第一进水单向阀进水端，第一进水单向阀出水端通过管路连接水泵进水端，水泵出水端通过管路连接第二进水单向阀进水端，第二进水单向阀出水端通过管路连接压载水舱水口，水泵控制端和浮态调整控制单元电连接，每个压载水舱水口通过管路连接第一排水单向阀进水端，第一排水单向阀出水端通过管路连接水泵进水端，水泵出水端通过管路连接第二排水单向阀进水端，第二排水单向阀出水端通过管路连接车体进出水口。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，采用独特的超声波定位系统，解决了地效翼船与上下水用输送车之间上下、前后和左右相对位置的定位难题；通过带有CPU模块的控制系统，对上下水用输送车的浮态和动力进行自动控制和调整，完成地效翼船与上下水用输送车之间在水中的脱离或对接固定作业，满足了地效翼船在简易场地上下水的使用要求。

附图说明

图1为本发明立体图。

图2为本发明动力调整系统布置结构图。

图3为本发明动力调整系统控制原理图。

图4为本发明超声波定位系统控制原理图。

图5为本发明浮态调整系统控制原理图。

图6为本发明自动控制系统控制原理图。

其中：1、车体；2、船托架；3、侧定位安装架；4、车轮轴；5、牵引环；6、动力调整系统；6.1、横向驱动水下推进器组；6.2、纵向驱动水下推进器组；6.3、水下推进器控制单元；7、超声波定位系统；7.1、超声波发射器；7.2、超声波接收器；7.3、超声波控制器；7.4、采集数据线；7.5、数据采集模块；8、浮态调整系统；8.1、车体进出水口；8.2、第一进水单向阀；8.3、第二排水单向阀；8.4、水泵；8.5、浮态调整控制单元；8.6、第一排水单向阀；8.7、第二进水单向阀；8.8、压载水舱水口；9、自动控制系统；9.1、遥控器；9.2、控制系统；9.3、测量数据线；9.4、控制数据线。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1所示的实施例中，主要包括车体1，车体1是上下水用运输车的主体，车体1上端面固定船托架2，船托架2用于定位放置地效翼船，船托架2的表面形状与地效翼船的船体底部相吻合，地效翼船能够稳定的放置在船托架2上。船托架2上设置超声波定位系统7，超声波定位系统7能够探测定位地效翼船的船体和地效翼船相对车体1的侧向和上下位置，进一步保障车体1在浮起时能够准确对接地效翼船。

如图1所示的实施例中，车体1左右两侧从前往后设置多个侧定位安装架3，多个侧定位安装架3和车体1上设置超声波定位系统7，超声波定位系统7能够探测定位地效翼船的船体和地效翼相对车体1的侧向和上下位置，进一步保障车体1在浮起时能够准确对接地效翼船。

如图4所示的实施例中，超声波定位系统7包括超声波控制器7.3，超声波控制器7.3和超声波接收器7.2电连接，超声波接收器7.2和超声波发射器7.1电连接，超声波接收器7.2通过采集数据线7.4电连接数据采集模块7.5。

超声波（指频率20kHz以上机械波）是一种特殊的声波，具有频率高、波长短、绕射现象小、方向性好等特点。超声波测距非常适合短距离探测，当地效翼船的船体和地效翼接近车体1时，正好满足超声波定位测量应用要求的短距离。超声波定位测量是通过测量超声波发射器7.1发出脉冲和超声波接收器7.2接受反射脉冲的时间差，再结合超声波在空气或水中传输的速度来计算实现距离的测量。当地效翼船船体和地效翼接触或接近超声波定位系统7时，利用超声波定位系统7的发射接收头对地效翼船的船体和地效翼与车体1、船托架2和侧向定位安装架3间上下、前后和左右相对位置距离进行测量，能够准确地完成地效翼船与上下水用输送车间的相对位置定位，从而满足地效翼船固定放置在船托架2上的作业要求。

超声波测距原理如下：先通过超声波控制器7.3对超声波发射器7.1和超声波接收器7.2进行指令控制，使超声波发射器7.1能够发出发射波，并使超声波接收器7.2能够接受由发射波遇到障碍物后反射回来的反射波，同时将这些波信号转换为相应的电信号；再通过采集数据线7.4将电信号传输到数据采集模块7.5内进行必要的数据处理和计算；

如图1所示的实施例中，车体1底部前后端分别转动连接车轮轴4，车轮轴4两端连接车轮，车体1通过前后部的车轮实现在平整地面的行驶。

如图1所示的实施例中，车体1底部设置动力驱动调整系统6，动力驱动调整系统6能够控制车体1调整在水中的前后左右位置。

如图2和图3所示的实施例中，动力驱动调整系统6包括多个横向驱动水下推进器组6.1和多个纵向驱动水下推进器组6.2，多个横向驱动水下推进器组6.1分别设置在车体1底部前端两侧、中端两侧和后端两侧，横向驱动水下推进器组6.1能够实现车体1的横向移动。多个纵向驱动水下推进器组6.2分别设置在车体1底部前端、中端和后端，纵向驱动水下推进器组6.2能够实现车体1的纵向移动，多个横向驱动水下推进器组6.1、多个纵向驱动水下推进器组6.2分别和水下推进器控制单元6.3电连接，多个横向驱动水下推进器组6.1和多个纵向驱动水下推进器组6.2均采用蓄电池电力驱动，具有水下防水功能。

水下推进器控制单元6.3工作时，能够控制多个横向驱动水下推进器组6.1和多个纵向驱动水下推进器组6.2的水下推进器启动、关闭和正反转，实现车体1在水中的前进、后退、左移、右移和转弯等浮行。

如图1所示的实施例中，车体1底部中端设置浮态调整系统8，浮态调整系统8用于调整车体1在水中的上浮和下沉，满足地效翼船在固定放置在船托架2上的位置要求。

如图5所示的实施例中，浮态调整系统8包括设置在车体1内前端、中端和后端的压载水舱，车体1内前端、中端和后端的压载水舱上分别设置压载水舱水口8.8。车体1上前端、中端和后端分别设置车体进出水口8.1，车体进出水口8.1位于车体1水线以下，车体1在水中时，车体进出水口8.1和水体连通。

如图5所示的实施例中，每个车体进出水口8.1通过管路连接第一进水单向阀8.2进水端，第一进水单向阀8.2出水端通过管路连接水泵8.4进水端，水泵8.4出水端通过管路连接第二进水单向阀8.7进水端，第二进水单向阀8.7出水端通过管路连接压载水舱水口8.8。水泵8.4控制端和浮态调整控制单元8.5电连接。

如图5所示的实施例中，每个压载水舱水口8.8通过管路连接第一排水单向阀8.6进水端，第一排水单向阀8.6出水端通过管路连接水泵8.4进水端，水泵8.4出水端通过管路连接第二排水单向阀8.3进水端，第二排水单向阀8.3出水端通过管路连接车体进出水口8.1。

浮态调整系统8通过对车体1内前、中和后的压载水舱的压载水进入和排出来实现对上下水用输送车在水中姿态的调整，目的是在车体1上浮过程中，使上下水用输送车在水中姿态满足地效翼船固定放置在船托架2上的作业要求，而在下沉过程中，使上下水用输送车安全地脱离地效翼船。

浮态调整系统8的进水操作如下：开启水泵8.4、第一进水单向阀8.2和第二进水单向阀8.7，通过车体进出水口8.1、管路和压载水舱水口8.8将水抽到前、中和后的压载水舱内，车体1下沉，使地效翼船与车体1和船托架2脱离。浮态调整系统8的排水的操作如下：开启水泵8.4、第二排水单向阀8.3和第一排水单向阀8.6，通过压载水舱水口8.8、管路和车体进出水口8.1将压载水从车体舱内抽出排到车体1外，车体1上浮，调整车体1和船托架2姿态，一直到地效翼船与车体1和船托架2之间对接固定作业完毕。

如图6所示实施例中，本发明还包括自动控制系统9，自动控制系统9包括控制系统9.2，控制系统9.2和遥控器9.1无线连接，控制系统9.2通过控制数据线9.4分别连接动力驱动调整系统6和浮态调整系统8，控制系统9.2通过测量数据线9.3连接超声波定位系统7。

其中遥控器9.1由岸上的工作人员控制，向控制系统9.2发出各种操作指令；控制系统9.2是自动控制系统9的核心部件，由自带数据计算和处理的CPU模块，能够独立运行系统软件等组成。测量数据线9.3接受来自超声波定位系统7的数据化测量结果，然后通过控制系统9.2对这些数据化测量结果进行计算与处理，形成控制指令和数字信号，这些控制指令通过控制数据线9.4发给动力驱动调整系统6和浮态调整系统8，完成地效翼船与车体1和船托架2之间的脱离或对接固定作业，由此就可以采用上下水用输送车在简易场地上完成地效翼船的上下水作业。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims

1.一种地效翼船上下水用输送车，包括车体（1），所述车体（1）底部前后端分别转动连接车轮轴（4），车轮轴（4）两端连接车轮，其特征在于：所述车体（1）左右两侧从前往后设置多个侧定位安装架（3），多个侧定位安装架（3）和车体（1）上设置超声波定位系统（7），超声波定位系统（7）能够探测定位地效翼船的船体和地效翼船相对车体（1）的侧向和上下位置；所述车体（1）底部设置动力驱动调整系统（6），动力驱动调整系统（6）能够控制车体（1）调整在水中的前后左右位置；所述车体（1）底部中端设置浮态调整系统（8），浮态调整系统（8）用于调整车体（1）在水中的上浮和下沉；

还包括自动控制系统（9），自动控制系统（9）包括控制系统（9.2），控制系统（9.2）和遥控器（9.1）无线连接，控制系统（9.2）通过控制数据线（9.4）分别连接动力驱动调整系统（6）和浮态调整系统（8），控制系统（9.2）通过测量数据线（9.3）连接超声波定位系统（7）；

所述车体（1）上端面固定船托架（2），船托架（2）的表面形状与地效翼船的船体底部相吻合，船托架（2）上设置超声波定位系统（7）；

所述动力驱动调整系统（6）包括多个横向驱动水下推进器组（6.1）和多个纵向驱动水下推进器组（6.2），多个横向驱动水下推进器组（6.1）分别设置在车体（1）底部前端两侧、中端两侧和后端两侧，横向驱动水下推进器组（6.1）能够实现车体（1）的横向移动，多个纵向驱动水下推进器组（6.2）分别设置在车体（1）底部前端、中端和后端，纵向驱动水下推进器组（6.2）能够实现车体（1）的纵向移动，多个横向驱动水下推进器组（6.1）、多个纵向驱动水下推进器组（6.2）分别和水下推进器控制单元（6.3）电连接；

所述浮态调整系统（8）包括设置在车体（1）内前端、中端和后端的压载水舱，车体（1）内前端、中端和后端的压载水舱上分别设置压载水舱水口（8.8），车体（1）上前端、中端和后端分别设置车体进出水口（8.1），车体进出水口（8.1）位于车体（1）水线以下，每个车体进出水口（8.1）通过管路连接第一进水单向阀（8.2）进水端，第一进水单向阀（8.2）出水端通过管路连接水泵（8.4）进水端，水泵（8.4）出水端通过管路连接第二进水单向阀（8.7）进水端，第二进水单向阀（8.7）出水端通过管路连接压载水舱水口（8.8），水泵（8.4）控制端和浮态调整控制单元（8.5）电连接，每个压载水舱水口（8.8）通过管路连接第一排水单向阀（8.6）进水端，第一排水单向阀（8.6）出水端通过管路连接水泵（8.4）进水端，水泵（8.4）出水端通过管路连接第二排水单向阀（8.3）进水端，第二排水单向阀（8.3）出水端通过管路连接车体进出水口（8.1）。

2.如权利要求1所述的一种地效翼船上下水用输送车，其特征在于：所述超声波定位系统（7）包括超声波控制器（7.3），超声波控制器（7.3）和超声波接收器（7.2）电连接，超声波接收器（7.2）和超声波发射器（7.1）电连接，超声波接收器（7.2）通过采集数据线（7.4）电连接数据采集模块（7.5）。

3.如权利要求1所述的一种地效翼船上下水用输送车，其特征在于：所述多个横向驱动水下推进器组（6.1）和多个纵向驱动水下推进器组（6.2）均采用蓄电池电力驱动，具有水下防水功能。