CN201784804U - 伸缩式潜水艇 - Google Patents
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Abstract
一种可在水面和水下航行,水上排水量和水下排水量相等的伸缩式潜水艇,它为单层耐压壳体结构,由前艇身(1),后艇身(2)和升降式塔台(3)组成,其沉浮原理是,与后艇身(2)相连的圆环形的活塞(14)处在与前艇身(1)相连的圆环形的液压缸(7)中,当活塞(14)向前移动时,潜艇的体积减小,比重增加,就渐渐沉入水中。潜艇欲上浮时,先依靠水平舵(20)接近水面,再用液压泵(11)向液压缸(7)内泵入液压油(32),使活塞(14)向后移动,潜艇的体积增大,比重减小,就浮出水面了。伸缩式潜水艇的结构和操作较简单,舱容量较大,潜行时水阻力较小,可用于海底旅游观光,水下运输和两栖登陆作战等。
Description
技术领域
本实用新型属于船舶产品范畴,涉及一种可在水面和水下航行,水上排水量与水下排水量相等的潜水艇。
背景技术
据记载,最早的潜水艇在美国独立战争时期就出现了,历经两百多年的发展,从早期的以人力为动力,到柴油一电力潜艇,核动力潜艇,潜艇已成为现代海军的重要组成部分,其潜水原理却没有改变,都是靠吸入或吹除海水来改变潜艇的比重,以达到潜入或浮出的目的,因此现代潜艇都是双层结构,里面的耐压壳体为圆度很高的圆柱形,人员、设备等均在耐压壳体内,外面是非耐压壳体,其外形为水阻很小的形状如水滴形,两层壳体之间的水箱控制潜艇的沉浮,非耐压壳体还可在一定程度上抵御水下武器如深水炸弹的攻击。现代潜艇作为一种战术和战略武器,已经发展得很完善了,但仍存在一些缺陷,如载重量和舱容量较小,结构复杂;在水下潜行时,由于其排水量较在水面时增大了,所以水阻力也增加了,还带着一大舱水,水下机动性因而较差,因此现代潜艇的用途受到了限制,一般作为攻击性武器使用。
发明内容
本实用新型的目的是,提供一种伸缩式潜水艇,它是一种单层耐压壳体结构的潜艇,一般为小型潜艇,能在水面和水下航行,其水面排水量和水下排水量相等,结构和操作较简单,舱容量较大,潜行时水阻力较小,用途较广。
本实用新型的技术方案是,伸缩式潜水艇由前艇身1,后艇身2和升降式塔台3组成,其特征是,前艇身1由半球形的艇艏4,圆柱形的前艇体5,与前艇体5下部相连的楔形龙骨6,与前艇体5后端相连的圆环形的液压缸7组成,液压缸7的纵断面为阶梯形,末端有限位环8,液压缸7经管道9分别与阀门10和液压泵11连接,阀门10和液压泵11又分别与液压油舱12连接,后艇身2由圆柱形的后艇体13,与后艇体13的前端连接的圆环形的活塞14,与后艇体13的后端连接的锥形的艇艉15,与后艇体13的下部连接的楔形龙骨16组成,楔形龙骨16的横断面积较楔形龙骨6稍小,活塞14的外表面嵌装有活塞环17,内表面嵌装有活塞环18,活塞14与液压缸7滑动配合,艇艉15装有螺旋浆19,水平舵20和垂直舵21,升降式塔台3顶部装有外螺纹密封门22。
下面对本实用新型的工作原理和操作方法作详细的说明。
在船台上分别制造前艇身1,后艇身2和升降式塔台3,完成栖装,并将前艇身1和后艇身2合龙后,就可以下水试航了。在水面航行时,活塞14位于液压缸7的末端,即限位环8附近,使伸缩式潜水艇长度最长,浮力也最大。此时液压缸7充满液压油,虽然靠近限位环8的缸体较薄,但因潜艇处于海面,缸内油压很小,故缸体强度 不受影响。欲下潜时,转动外螺纹密封门22,使艇内完全水密后,打开阀门10,液压油自动流入液压舱12内,活塞14就会缓慢向前移动,带动后艇身2向前移动,横断面较小的楔形龙骨16也插入前艇体5下部的楔形龙骨6中,潜艇的体积减小,比重增加,就渐渐沉入水中。如活塞14越过了缸体7的较薄部分,即保证潜艇最小出水面积的缸体部分,仍未完全沉入水中,则继续排出液压油,直至潜艇完全入水,然后通过液压泵11和阀门10调整潜艇的比重,使其处于零重力状态,就可以在螺旋浆19的推动下,操纵水平舵20下潜了。欲上浮时,也是先操纵水平舵使潜艇升至海面,然后经液压泵11向液压缸7内泵入液压油,使活塞14向后移动,伸缩式潜水艇就静静地浮出水面了。如紧急情况下须快速上浮,可以在操纵水平舵20的同时向缸内泵入液压油,使活塞14向后移动,但不能越过红线,即不充许活塞14在深水中处于缸体较薄的位置,否则潜艇会出事。
在深水中缸体7内的压力可达数十MPa,因缸体7为圆环形状,最为耐压,只要有足够厚度,是很安全的。但缸体7的直径与艇体的直径相等,当艇体直径增大时,缸体7的直径也增大,弧度会减小,如缸体厚度不变,其强度会下降,这就是伸缩式潜水艇只能是小型潜艇的原因。
不论是轻载或重载,伸缩式潜水艇都可以在水下潜行,只需调整活塞14的行程即可,这意味着伸缩式潜水艇在卸载后,仍可潜行返回。
还有水面适航性的问题。当伸缩式潜水艇在水面航行时,有可能前艇身1和后艇身2同时处于两个波峰之上,重力是否会在前艇身1 和后艇身2的结合处将潜艇拦腰折断呢?因为结合处是全艇强度最高的部位——环形液压缸,加上楔形龙骨的托举作用,所以不会拦腰折断。
在前艇体5和后艇体13两侧可以布置若干个水密舷窗,舷窗玻璃采用夹胶玻璃。
伸缩式潜水艇可采用电力或柴-电驱动,在用柴油机驱动并处于通气管状态航行时,通气管从后艇体13的上部伸出。
控制室位于艇艏4,导航设备,声纳装置也安装于此,潜望镜则从前艇体5上部伸出。
伸缩式潜水艇的主甲板23下面可以布置液压油舱12,淡水舱,柴油舱和蓄电池舱。
如欲减小伸缩式潜水艇在水面航行和靠岸时的吃水深度,可以取消楔形龙骨6和楔形龙骨16,改为在前艇体5和后艇体13两侧装设防摇腹鳍。
综上所述,本实用新型的优点是:
1、本实用新型为单层耐压壳体结构,没有吸、排水装置,较双层壳体潜艇而言,结构较简单,舱容量也较大。
2、本实用新型只要操控阀门10和液压泵11,就可以完成沉、浮和载重量调整等工作,操作较简单。
3、本实用新型水面排水量和水下排水量相等,水下航行时没有突出的塔台,所以潜行时阻力较小,机动性也较好。
本实用新型的主要用途是:
1、用于旅游观光,让游客领略海底的奇妙世界。
2、用于人员和小型货物运输,在海况恶劣时或在敌对环境下,完成海岛如南海诸岛的物质补给和人员运输工作。
3、用于两栖登陆作战。现代登陆作战,进攻的一方必须拥有海、空、天优势,造成重大伤亡后,才能取得登陆作战的胜利,而本实用新型由于舱容量较大,浮出水面时没有翻腾的气浪和喷溅的水花,非常安静,故可以一次运载多名战士,隐秘接敌,收奇袭之效,取得登陆作战的胜利。
附图说明
图1为伸缩式潜水艇处于水面时的主视图
图2为伸缩式潜水艇空载时处于水下时的主视图
图3为液压缸的纵向剖视图
图4为液压缸的A向视图
图5为活塞的纵向剖视图
图6为活塞的B向视图
图7为液压缸与活塞的组装图
在所述附图中,1-前艇身,2-后艇身,3-升降式塔台,4-艇艏,5-前艇体,6-楔形龙骨,7-液压缸,8-限位环,9-管道,10-阀门,11-液压泵,12-液压油舱,13-后艇体,14-活塞,15-艇艉,16-楔形龙骨,17,18-活塞环,19-螺旋桨,20-水平舵,21-垂直舵,22-外螺纹密封门,23-主甲板,24-液压油。
具体实施方式
一艘电力驱动的、最大潜深为100m的伸缩式潜水艇,艇身为圆 柱形,直径4m,其前艇体长5m,液压缸长10m,后艇体长15m,艇艏长2m,艇艉长3m,总长35m,升降式塔台位于前艇体中部,高2.1m,直径1.6m。该艇在水下空载潜行时,后艇体有10m进入液压缸中,总长缩短为25m。
该艇由优质船用钢板制造,其中艇艏、艇艉、前艇体和后艇体所用钢板厚度为45mm,液压缸外缸体钢板厚50mm,内缸体钢板厚45mm,内、外缸体间距为60mm,最大潜深时缸内压强为17.36Mpa。船用钢板共重199T,艇内液压油重8T,加上升降式塔台、舵系列、楔形龙骨等,艇体总重229T,该艇空载时排水量为281T,即有52T排水量是用于布置艇内相关设备的。
该艇水下潜行时的最大载重量为100.5T,最大舱容量为252m3,最大载重时出水体积为25.1m3。
Claims (4)
1.一种伸缩式潜水艇,由前艇身(1),后艇身(2)和升降式塔台(3)组成,其特征是,前艇身(1)由半球形的艇艏(4),圆柱形的前艇体(5),与前艇体(5)下部相连的楔形龙骨(6),与前艇体(5)后端相连的圆环形的液压缸(7)组成,液压缸(7)的纵断面为阶梯形,末端有限位环(8),液压缸(7)经管道(9)分别与阀门(10)和液压泵(11)连接,阀门(10)和液压泵(11)又分别与液压油舱(12)连接,后艇身(2)由圆柱形的后艇体(13),与后艇体(13)的前端连接的圆环形的活塞(14),与后艇体(13)的后端连接的锥形的艇艉(15),与后艇体(13)的下部连接的楔形龙骨(16)组成,楔形龙骨(16)的横断面积较楔形龙骨(6)稍小,活塞(14)的外表面嵌装有活塞环(17),内表面嵌装有活塞环(18),活塞(14)与液压缸(7)滑动配合,艇艉(15)装有螺旋浆(19),水平舵(20)和垂直舵(21),升降式塔台(3)的顶部装有外螺纹密封门(22)。
2.根据权利要求1所述的伸缩式潜水艇,其特征还在于,在前艇体(5)和后艇体(13)两侧可以布置若干个水密舷窗,舷窗玻璃采用夹胶玻璃。
3.根据权利要求1所述的伸缩式潜水艇,其特征还在于,主甲板(23)下面可以布置液压油舱(12),淡水舱,柴油舱和蓄电池舱。
4.根据权利要求1所述的伸缩式潜水艇,其特征还在于,可以取消楔形龙骨(6)和楔形龙骨(16),改为在前艇体(5)和后艇体(13)两侧装设防摇腹鳍。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110406 Termination date: 20130531 |