潛航式海上飛行器平臺(tái)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
1、
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型是一種體積可以收縮、甲板可以折疊、能夠在水面下航行的新型海上作業(yè)平臺(tái)。屬于水下航行器與海上移動(dòng)機(jī)場(chǎng)結(jié)合形成的新領(lǐng)域?？捎糜诤Ｉ蠙C(jī)動(dòng)機(jī)場(chǎng)及海洋資源開(kāi)發(fā)。
2、
【背景技術(shù)】
[0002]本實(shí)用新型應(yīng)用艦載飛行甲板技術(shù)和套裝船體技術(shù)將潛艇改裝成為海上機(jī)動(dòng)機(jī)場(chǎng)。主要技術(shù)背景包括套裝船體技術(shù)、折疊甲板技術(shù)、液壓支架技術(shù)、氣囊艙技術(shù)和水下潛航技術(shù)。
3、【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]潛航式海上飛行器平臺(tái)采用橫截面為菱形的水平四棱柱體船體。其接近流線型，可以減小航行阻力及承受水下較大的壓力。船體由三段不同內(nèi)徑的相似菱形截面的水平四棱柱殼體套裝構(gòu)成。每段首端封閉，尾端開(kāi)放。殼體依順序拉伸，首尾相連，可增加船體長(zhǎng)度和體積。因此，船體可獲得較大的排水量，利于承載大面積飛行甲板及增加船體穩(wěn)定性和載重量。全部甲板覆蓋在各段殼體上部頂端棱邊相鄰的斜面上。甲板和殼體斜面之間安裝有液壓支架。支架向外頂出時(shí)，兩側(cè)甲板繞殼體頂端棱邊的轉(zhuǎn)軸向上翻轉(zhuǎn)至同一平面，構(gòu)成水平飛行跑道。
[0004]處于船體外殼體前端有整流罩，可以減小航行阻力。外殼體內(nèi)的前部是多功能艙，用于裝載平臺(tái)作業(yè)必備的設(shè)備。多功能艙之后是氣囊艙，氣囊艙后相鄰的空腔恰好容納中層殼體。外殼體上部斜面上裝有折疊甲板，其表面比中層的殼體甲板和內(nèi)層殼體甲板多一層輔助甲板。飛行甲板展開(kāi)時(shí)，輔助甲板向飛行甲板外側(cè)邊緣平移，所增加的甲板面積，可作為停機(jī)坪。此外輔助甲板還具有保護(hù)位于船體表層的飛行甲板。中層殼體內(nèi)部前端為氣囊艙，氣囊艙后是恰好容納內(nèi)層殼體的空腔。內(nèi)層殼體內(nèi)部前端為氣囊艙，氣囊艙后是恰好容納一艘潛艇的空腔。內(nèi)層殼體尾端有整流罩，潛艇尾部及推進(jìn)器、轉(zhuǎn)向舵留在整流罩外，利于執(zhí)行船體航行功能。內(nèi)層殼體空腔載入潛艇后，剩余空間作為儲(chǔ)水艙，可調(diào)節(jié)船體重量。
[0005]船體縱向延長(zhǎng)同時(shí)，應(yīng)向柔性氣囊充氣，氣囊艙沿著腔體內(nèi)置導(dǎo)軌縱向膨脹，填充船體延長(zhǎng)增加的新空間，可以防止因艙內(nèi)進(jìn)水導(dǎo)致船體下沉問(wèn)題，同時(shí)還要向氣囊艙注入適量海水，可以在調(diào)整船體延長(zhǎng)過(guò)程中重心位置，避免船體傾斜。內(nèi)殼體內(nèi)裝載的潛艇既是船體航行的動(dòng)力，又是船體延長(zhǎng)和甲板展開(kāi)的動(dòng)力，同時(shí)為平臺(tái)操作人員提供了潛航時(shí)安全工作場(chǎng)所，還降低了適合潛航的船體對(duì)密封設(shè)計(jì)要求。需要時(shí)潛艇還可以脫離船體單獨(dú)行動(dòng)。此時(shí)船體可以在水下待命或由其他艦船拖曳潛航。
[0006]柔性氣囊艙技術(shù)和內(nèi)載潛艇技術(shù)的應(yīng)用，降低了該平臺(tái)潛航時(shí)及海面作業(yè)時(shí)對(duì)船體密封程度的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從而提高了飛行平臺(tái)的安全系數(shù)及平臺(tái)建造性價(jià)比。4、
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為潛航模式下平臺(tái)船體垂直縱向剖面圖及橫向剖面圖。
[0008]船體截面為菱形的水平四棱柱體(28)，由外殼體(I)、中殼體(2)、內(nèi)殼體(3)及首端整流罩(4)、尾端整流罩(5)構(gòu)成。
[0009]外殼體(I)內(nèi)部前段為多功能艙(6)、中段為氣囊艙(7)、后段為裝載中殼體(2)的中腔體(8)。中腔體(8)內(nèi)壁四個(gè)內(nèi)角處分別安裝有四條水平方向的導(dǎo)軌(9)。中殼體(2)沿導(dǎo)軌(9)進(jìn)出中腔體(8)。
[0010]中殼體(2)內(nèi)部前段為為氣囊艙(7)、后段為裝載內(nèi)殼體(3)的內(nèi)腔體(11)。內(nèi)腔體(11)內(nèi)壁四個(gè)內(nèi)角處分別安裝有四條水平方向的導(dǎo)軌(12)。內(nèi)殼體(3)沿導(dǎo)軌(12)進(jìn)出內(nèi)腔體(11)。
[0011]內(nèi)殼體(3)內(nèi)部前段為氣囊艙(7)、后段為裝載潛艇(13)的小腔體(14)。小腔體(14)內(nèi)壁四個(gè)斜面水平中線處分別安裝有四條水平方向的導(dǎo)軌(15)。潛艇(13)與導(dǎo)軌(15)銜接固定在小腔體(14)內(nèi)，并可以沿導(dǎo)軌(15)進(jìn)出小腔體(14)。內(nèi)殼體(3)尾端有尾端整流罩(5)，潛艇(13)的推進(jìn)器(16)和轉(zhuǎn)向舵(17)留在尾端整流罩(5)外部。
[0012]氣囊艙(7)由若干密封板(18)將氣囊艙(7)分隔為若干個(gè)小密封艙(7)，密封板
(18)之間有若干個(gè)柔性氣囊(19)。氣囊(19)充氣時(shí)，密封板(18)隨著氣囊(19)膨脹沿導(dǎo)軌向尾端平移，因此由可充氣、可充水柔性氣囊(19)、密封板(I 8)構(gòu)成可改變體積的密封艙
(7)。
[0013]圖2為機(jī)場(chǎng)模式下平臺(tái)的水平俯視圖和垂直縱向剖面圖、橫向剖面圖。
[0014]內(nèi)載潛艇(13)開(kāi)倒車(chē)時(shí)，可將內(nèi)殼體(3)從中殼體(2)的內(nèi)腔體(11)內(nèi)拉出，將中殼體(2)從外殼體(I)的中腔體(8)內(nèi)拉出。外殼體(I)與中殼體(2)及中殼體(2)與內(nèi)殼體
(3)銜接處接口槽(10)調(diào)節(jié)三段殼體的頂端轉(zhuǎn)軸(22)在同一條直線上，此時(shí)船體長(zhǎng)度和體積達(dá)到最大。飛行甲板(20)分別位于外殼體(I)、中殼體(2)、內(nèi)殼體(3)頂端棱邊兩側(cè)斜面外表面。飛行甲板(20)之下安裝著若干組液壓支架(21)。液壓支架(21)向外頂出時(shí)，兩側(cè)的飛行甲板(20)繞殼體頂端棱邊轉(zhuǎn)軸(22)向上翻轉(zhuǎn)至兩側(cè)飛行甲板(20)與棱邊轉(zhuǎn)軸(22)處于同一平面內(nèi)，構(gòu)成水平飛行跑道(27)。液壓支架(21)在飛行甲板(20)展開(kāi)后將飛行甲板
(20)固定在船體頂端及其相鄰的兩個(gè)側(cè)面上。外殼體(I)飛行甲板(20)外側(cè)有輔助甲板(24)，飛行甲板(20)與輔助甲板(24)之間有導(dǎo)軌(25)銜接，飛行甲板(20)展開(kāi)后，輔助甲板
(24)沿導(dǎo)軌(25)向飛行甲板(20)外側(cè)邊緣水平移動(dòng)，構(gòu)成停機(jī)坪(26)。
5、
【具體實(shí)施方式】
[0015]新型海上飛行器作業(yè)平臺(tái)設(shè)計(jì)依據(jù)的主要參數(shù)為:內(nèi)載潛艇(13)的長(zhǎng)度和寬度。
[0016]平臺(tái)潛航模式下，菱形水平四棱柱體船體(28)的長(zhǎng)度等于潛艇長(zhǎng)度、多功能艙(6)長(zhǎng)度、氣囊艙(7)長(zhǎng)度三者之和。船體最大寬度等于潛艇(13)寬度的二倍，船體(28)高度約等于根號(hào)3乘以船體最大寬度。
[0017]平臺(tái)機(jī)場(chǎng)模式下，船體(28)長(zhǎng)度約為平臺(tái)潛航模式下的三倍。船體(28)最大寬度等于潛艇(13)寬度的二倍，船體(28)高度約等于船體(28)最大寬度的根號(hào)3倍。飛行甲板
(20)寬度為船體(28)最大寬度的二倍。
[0018]以內(nèi)角分別為60度和120度菱形為截面的水平四棱柱體船體(28)內(nèi)載長(zhǎng)度為70米，寬度為7.5米的潛艇(13)舉例說(shuō)明。
[0019]設(shè)定多功能艙(6)長(zhǎng)度為10米，三段殼體(I)、(2)、(3)內(nèi)部氣囊艙(7)長(zhǎng)度之和為10米，那么在潛航模式下，船體(28)長(zhǎng)度為90米，最大寬度為15米，高度為25米，排水量約為17000噸。在機(jī)場(chǎng)模式下，船體長(zhǎng)度為240米，最大寬度為15米，高度為25米，飛行甲板(27)面積30X240 = 7200平方米，輔助甲板(24)面積為30X90 = 2700平方米，甲板總面積為7200+2700 = 9700平方米，船體最大排水量約為45000噸。吃水線在船體最大寬度位置即船體高度中線時(shí)，排水量約為22500噸，此時(shí)飛行甲板(27)距離水面12.5米。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.潛航式海上飛行器平臺(tái)，其體積可以收縮、甲板可以折疊、能夠在水面下航行，其特征是潛航式海上飛行器平臺(tái)由套裝殼體(1，2，3)、多功能艙(6)、氣囊艙(7)、折疊甲板(24)、液壓支架(21，23)及潛水艇(13)共同構(gòu)成船體，船體為菱形水平四棱柱體(28)，由外殼體(I)、中殼體(2)、內(nèi)殼體(3)三段截面為相似菱形的水平四棱柱殼體(28)套裝構(gòu)成，飛行甲板(20)不是固定在船體(28)上，而是覆蓋在各段殼體(1，2，3)頂端棱邊相鄰的斜面上，且甲板(20)和斜面之間安裝有液壓支架(21)，支架(21)向外頂出時(shí)，支撐各段殼體(1，2，3)兩側(cè)甲板(20)繞頂端棱邊的轉(zhuǎn)軸(22)向上翻轉(zhuǎn)至同一平面構(gòu)成水平飛行跑道(27)，船體內(nèi)的氣囊艙(7)由若干密封板(I8)將氣囊艙(7)分隔為若干個(gè)小密封艙(7)，密封板(I8)之間的密封艙(7)內(nèi)，有若干個(gè)柔性氣囊(19)，氣囊(19)充氣時(shí)，密封板(18)隨著氣囊(19)膨脹沿導(dǎo)軌向尾端平移后，可改變密封艙(7)體積，充氣后的氣囊(19)占據(jù)密封艙(7)全部空間，內(nèi)殼體(3)內(nèi)裝載的潛艇(13)既是船體航行的動(dòng)力，又是船體延長(zhǎng)和甲板展開(kāi)的動(dòng)力，同時(shí)為平臺(tái)操作人員提供了潛航時(shí)安全工作場(chǎng)所，并且潛艇(13)還可以脫離船體(28)單獨(dú)行動(dòng)，夕卜殼體(I)內(nèi)部前段為多功能艙(6)、中段為氣囊艙(7)、后段為裝載中殼體(2)的中腔體(8)，中腔體(8)內(nèi)壁四個(gè)內(nèi)角處分別安裝有四條水平方向的導(dǎo)軌(9)，中殼體(2)沿導(dǎo)軌(9)進(jìn)出中腔體(8)，中殼體(2)內(nèi)部前段為氣囊艙(7)、后段為裝載內(nèi)殼體(3)的內(nèi)腔體(11)，內(nèi)腔體(II)內(nèi)壁四個(gè)內(nèi)角處分別安裝有四條水平方向的導(dǎo)軌(12)，內(nèi)殼體(3)沿導(dǎo)軌(12)進(jìn)出內(nèi)腔體(11)，內(nèi)殼體(3)內(nèi)部前段為氣囊艙(7)、后段為裝載潛艇(13)的小腔體(14)，小腔體(14)內(nèi)壁四個(gè)斜面水平中線處分別安裝有四條水平方向的導(dǎo)軌(15)，潛艇(13)與導(dǎo)軌(15)銜接固定在小腔體(14)內(nèi)，并可以沿導(dǎo)軌(15)進(jìn)出小腔體(14)，內(nèi)殼體(3)尾端有尾端整流罩(5)，潛艇(13)的推進(jìn)器(16)和轉(zhuǎn)向舵(17)處于尾端整流罩(5)外部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛航式海上飛行器平臺(tái)，其特征是:外殼體(I)外側(cè)的飛行甲板(20)外側(cè)安裝有輔助甲板(24)，飛行甲板(20)與輔助甲板(24)之間有導(dǎo)軌(25)銜接，飛行甲板(20)展開(kāi)后輔助甲板(24)沿導(dǎo)軌(25)向飛行甲板(20)外側(cè)邊緣水平移動(dòng)，構(gòu)成停機(jī)坪(26)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛航式海上飛行器平臺(tái)，其特征是由船體構(gòu)成可自行改變一倍以上體積的海上平臺(tái)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛航式海上飛行器平臺(tái)，其特征是采用潛艇(13)作為動(dòng)力，執(zhí)行潛航及平臺(tái)操作功能的海上移動(dòng)平臺(tái)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛航式海上飛行器平臺(tái)，其特征是安裝有柔性氣囊(19)、密封板(18)構(gòu)成可改變體積的密封艙(7)。
【專(zhuān)利摘要】潛航式海上飛行器平臺(tái)是一種體積可以收縮、甲板可以折疊、能夠在水面下航行的新型海上飛行器作業(yè)平臺(tái)。平臺(tái)采用橫截面為菱形的水平四棱柱體船體。船體由套裝殼體、多功能艙、柔性氣囊艙、折疊甲板、液壓支架及潛水艇構(gòu)成。平臺(tái)在潛航模式時(shí)，船體體積收縮約三分之二，接近流線型，具有較好的機(jī)動(dòng)性、隱蔽性和抗風(fēng)浪能力。處于機(jī)場(chǎng)模式時(shí)，飛行跑道長(zhǎng)度為潛航模式時(shí)船體長(zhǎng)度的2-3倍，其最大寬度為船體寬度的4倍。平臺(tái)內(nèi)載的潛水艇提供平臺(tái)操作、航行動(dòng)力及平臺(tái)所有操作人員的安全工作場(chǎng)所，還可以脫離船體單獨(dú)行動(dòng)。該平臺(tái)可用作陸基和艦載飛行器的海上機(jī)動(dòng)機(jī)場(chǎng)及海洋資源開(kāi)發(fā)。
【IPC分類(lèi)】B63B35/44
【公開(kāi)號(hào)】CN205366004
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520396755
【發(fā)明人】劉南林
【申請(qǐng)人】劉南林
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2015年6月5日