雙層履帶水下航行器的製作方法
2023-07-02 17:23:46 2
專利名稱：雙層履帶水下航行器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙層履帶水下航行器。
背景技術：
水下航行器是一種航行於水下的航行體，包括載人水下航行器和無人水下航行器，它能夠完成水下勘探、偵測甚至是軍事上的進攻防守等任務。在海洋開發日益重要的現在，水下航行器越來越得到了各個國家的重視，無論是在民用還是在軍用上，都扮演著重要的角色。水下航行器因只有粘性阻力與粘壓阻力，而溼面積在水下很難改變，所以速度的影響至關重要。可以通過降低相對速度來減小水下航行器的粘性阻力與粘壓阻力，提高推進效率，使具有較強的抗壓能力
實用新型內容
·[0003]為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案為雙層履帶水下航行器，包括艇首部、艇體和艇尾部，其特徵在於艇體包括上層和下層，所述上層和下層分別設置有用於有效減少航行過程中受到的粘性阻力可沿艇體表面循環移動的履帶。所述艇首部與艇體之間設置有便於履帶運動的首部縫隙，所述艇尾部與艇體之間設置有便於履帶運動的尾部縫隙。所述履帶沿艇體寬方向列陣設置，履帶覆蓋面積可達雙層履帶水下航行器表面溼面積的一半以上。所述履帶表面設置有順流時貼附在履帶上逆流時完全撐開的降落傘裝置。所述履帶與發電機相連接，履帶移動驅動發電機發電。所述雙層履帶水下航行器外形為扁平碟狀；艇尾部設置有尾鰭，末端裝有用以控制左右轉向的舵設備。所述艇尾部設置有進水口。有益效果本實用新型提供的雙層履帶水下航行器，履帶能有效減小航行器與水流間的相對速度，從而減少航行器受到的粘性阻力與粘壓阻力，提高推進效率，使具有較強的抗壓能力；履帶使降落傘裝置能有效的為航行器提供能源補充。
圖1-3為本實用新型的結構示意圖；圖4為本實用新型中的履帶的結構示意圖。其中I艇首部；2艇體；3艇尾部；4上層；5下層；6履帶；7首部縫隙；8尾部縫隙；9降落傘裝置；10進水口。
具體實施方式
[0015]
以下結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。如圖1-4所示為一種雙層履帶水下航行器，包括艇首部I、艇體2和艇尾部3，艇體
2包括上層4和下層5，上層和下層分別設置有用於有效減少航行過程中受到的粘性阻力可沿艇體表面循環移動的履帶6 ;艇首部I與艇體2之間設置有便於履帶運動的首部縫隙7，艇尾部2與艇體2之間設置有便於履帶運動的尾部縫隙8 ;履帶6沿艇體寬方向列陣設置，履帶覆蓋面積達雙層履帶水下航行器表面溼面積的一半以上；履帶表面設置有順流時貼附在履帶上逆流時完全撐開的降落傘裝置9;履帶與發電機相連接，履帶移動驅動發電機發電；雙層履帶水下航行器外形為扁平碟狀；艇尾部設置有尾鰭，末端裝有用以控制左右轉向的舵設備；艇尾部設置有進水口 10。工作原理雙層履帶水下航行器外觀如圖所示，整體看與鰩魚相似.內部分有兩層。扁平碟狀設計與尾部形線的平緩變化，有效減小粘壓阻力，並擁有較小的水動力噪聲。履帶6整個 裹在艇體的上下層上，保持一側與來流接觸，另一側與艇內海水接觸，履帶覆蓋面積約佔艇表面溼面積的一半；從側面看，外觀又與烏賊有些相似，稍大些的頭部與艇體間留有首部縫隙7，得以讓履帶順利通過，船尾部3殼裝附體亦與艇體有一小尾部縫隙8便於履帶運動；由於首部稍大，會在首部邊緣出現渦，在成一定的附加粘壓阻力，可通過優化首部形式來控制渦的產生。艇尾部3形狀以提高船身效率為目的，螺旋槳後的尾舵減小尾流旋轉動能損失，提高推進效率，並通過改變攻角實現艇的上升與下降。艇尾部設有尾鰭，其末端裝有舵設備，用以控制艇的左右轉向。艇尾部3開有兩個進水口 10，在艇下沉後海水自動從首部縫隙和尾部開口進入艇內上下層間的中空區域，由於連通器原理在艇靜止時可使艇抗壓能力有所提高，且扁平碟狀設計本身就具有較強的抗壓能力。艇體分上下兩層，層與層之間有三個縱向艙室，三個艙室都與首部相連，中間艙室較兩邊艙室大些，且其末端與尾部附體間相連形成一個較窄的艙室，內部安放主機。在履帶啟動後，艇內部水流被攪動，艇內與艇面流速會不同，內外壓力會出現差值。內部流體流速應小於艇表面，由伯努利方程可知內部壓強會小於艇表面壓力，由於履帶的運動方向，內部流體有可能會從首尾部縫隙噴出，在剛啟動時有可能會提供一定的推力。流出一部分後內部海水減少，壓力也隨之下降，由於首部縫隙在艇運動後不利於流體流入，新的海水會從尾部的洞口湧入補充內部的海水，形成一個動態的平衡。在艇航行時降落傘在艇表面做順流運動被壓縮，不增加太大的阻力。在艇停泊於海流區域時，使艇尾部對著來流方向(此時主機與螺旋槳間的齒輪箱斷開保護主機)，且使得艇表面履帶上的降落傘做逆流運動帶動履帶，降落傘在到達艇首部後會被首部縫隙自動收起進入艇內側，艇尾的進水口關閉，內側的降落傘不與來流接觸，直到從尾部縫隙帶大艇面時自動張開，履帶帶動發電機(此時艇運動時驅動履帶的電動機與齒輪箱分離保護電動機)，從而對艇進行能源補充。作為水面下的綠色能源履帶降落傘系統對艇的尺寸要求比溫差能發電要小得多，因而可以適用於很多艇形。且由於履帶不會沿艇寬方向發生位移，所以可以將將履帶降落傘沿艇寬方向列陣，即便艇的尺寸很大也沒有關係。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範
圍。
權利要求1.雙層履帶水下航行器，包括艇首部、艇體和艇尾部，其特徵在於艇體包括上層和下層，所述上層和下層分別設置有用於有效減少航行過程中受到的粘性阻力可沿艇體表面循環移動的履帶。
2.根據權利要求I所述的雙層履帶水下航行器，其特徵在於所述艇首部與艇體之間設置有便於履帶運動的首部縫隙，所述艇尾部與艇體之間設置有便於履帶運動的尾部縫隙。
3.根據權利要求2所述的雙層履帶水下航行器，其特徵在於所述履帶沿艇體寬方向列陣設置，履帶覆蓋面積可達雙層履帶水下航行器表面溼面積的一半以上。
4.根據權利要求3所述的雙層履帶水下航行器，其特徵在於所述履帶表面設置有順流時貼附在履帶上逆流時完全撐開的降落傘裝置。
5.根據權利要求4所述的雙層履帶水下航行器，其特徵在於所述履帶與發電機相連接，履帶移動驅動發電機發電。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的雙層履帶水下航行器，其特徵在於所述雙層履帶水下航行器外形為扁平碟狀；艇尾部設置有尾鰭，末端裝有用以控制左右轉向的舵設備。
7.根據權利要求2-5中任一項所述的雙層履帶水下航行器，其特徵在於所述艇尾部設置有進水口。
專利摘要本實用新型公開了一種雙層履帶水下航行器，包括艇首部、艇體和艇尾部，其特徵在於艇體包括上層和下層，所述上層和下層分別設置有用於有效減少航行過程中受到的粘性阻力可沿艇體表面循環移動的履帶；所述艇首部與艇體之間設置有便於履帶運動的首部縫隙，所述艇尾部與艇體之間設置有便於履帶運動的尾部縫隙；所述履帶沿艇體寬方向列陣設置，履帶覆蓋面積可達雙層履帶水下航行器表面溼面積的一半以上；所述履帶表面設置有順流時貼附在履帶上逆流時完全撐開的降落傘裝置。本實用新型提供的雙層履帶水下航行器，能有效減小航行器與水流間的相對速度，從而減少航行器受到的粘性阻力與粘壓阻力，提高推進效率，使具有較強的抗壓能力；履帶使降落傘裝置能有效的為航行器提供能源補充。
文檔編號B63H1/34GK202703880SQ20122038840
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月7日 優先權日2012年8月7日
發明者傅嵩 申請人:傅嵩