[发明专利]水面三体两栖无人艇

说明书

技术领域

本发明涉及一种船艇，特指一种用于水面、水下及低空侦察巡逻和监测的水面三体两栖无人艇型。

背景技术

典型的水面无人艇没有艇员，依靠遥控或自主方式在水面航行，艇上不需要配备指挥和操纵人员，艇表面涂有多种隐身材料，加之体积小巧，可借助海浪、岛礁等近岸复杂环境的掩护，可在高危险水域长时间活动，无人自主控制，能够完成ISR、兵力保护、精确打击、反潜等任务。基本上都是采用模块化设计，根据需求按模块化方式更替任务模块，可配备不同的装备，通过遥控、制定程序和无人智能等方式完成指定的任务。目前的水面无人艇基本都是采用滑行艇型，滑行艇的排水量及其尺度都很小，在海面上航行受到海浪的作用，其航行性能差，工作效率低下。特别是，很难在高海况条件下正常工作。

水空两栖艇中，只有地效翼船和气垫船两种类型，地效翼船属于高速大型船只，该船型不适合用来监测作业的小型无人艇，且在低速时候无法脱离水面，而高航速下其航行稳定性差。气垫船虽然在高速低速下都可以脱离水面，但是其距离水面非常近，基本限制在其围裙高度范围内，在较大的波浪情况下气垫会漏气而失效，且气垫船由于其船底要用来封闭气垫，不方便安装监测装备。有个别水上直升机虽然可以实现水面垂直起降，但其结构只是在直升机的基础上将起落架上安装浮体，仅供起落时使用，且机身重心高，耐波性能差，水面航行性能差，若以水上直升机作为以监测和巡逻为主要任务的小型无人艇，其造价和维护费用也很高。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服目前水面无人艇高速航行时运动稳定可控性差的致命缺点和海浪中工作效率低的弱点，并且用于水面、水下及低空监测的水面三体两栖无人艇。

本发明通过以下技术方案予以实现：具有中间艇体，中间艇体的底部正中间通过垂直的第一片体连接入水艇体，中间艇体的正中间两侧各通过一个水平的第二片体连接一个侧体的顶部，每个第二片体上前后均置放两个螺旋桨，入水艇体的上部低于侧体的底部，每个侧体的底部均通过外张水翼连接入水艇体；两个侧体沿中间艇体横向向外下方延伸，向外下方的外张角度为35°～65°；中间艇体中部偏前的顶面布置一个顶部感知平台，中间艇体前部下底面布置一个倒挂式感知平台；两个第二片体、两个侧体、两个外张水翼均相对于中间艇体左右对称，四个螺旋桨相对于中间艇体两两左右对称；中部艇体内部设有电池组、控制系统、传动系统以及其他仪器设备；前置螺旋桨与片体之间以固定在第二片体上的前置螺旋桨的支撑框架连接，后置螺旋桨与第二片体之间以后置螺旋桨的可旋转支撑框架连接，后置螺旋桨的可旋转支撑框架在艇宽方向的外端通过轴承连接于第二片体、内端与第一根传动轴连接；传动系统分别连接第一、第二根传动轴的中间，第二根传动轴在艇宽方向的两端分别连接一个水平舵；螺旋桨连接无刷电机，无刷电机通过电子调速器连接电池组和控制系统。

本发明基于艇体水动力学、空气动力学、轮机工程学、控制科学、系统工程学和人工智能多学科综合优化设计，能有效地克服目前水面无人艇海浪航行操纵性和耐波性能差及姿态难以控制的缺点和海浪中工作效率低的弱点，其综合性能优于目前水面无人艇，适用于在高海况条件作业的侦察监测无人艇为小型水面无人艇在更高海况环境条件下正常作业提供了有力技术支撑。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1的俯视图；    

图3是图1的左视图；

图4是图1中中部艇体1内部组成及外部连接图；

图5是图1中前后螺旋桨6的连接结构图；

图6是图3中侧体2的A-A两种剖面图；

图7是图2中螺旋桨6及水平舵9的控制示意图；

图8是本发明航行时的升力示意图；

1.中部艇体；2.侧体；3.入水艇体；4.连接中部艇体1和入水艇体3的片体；5.外张水翼；6.螺旋桨；7.连接中部艇体1和侧体2的片体；8.顶部感应平台；9.水平舵；10.倒挂式感应平台；11.无刷电机；12.前置螺旋桨的支撑框架；13.后置螺旋桨的可旋转支撑框架；14.传动轴；15.电子调速器。 

具体实施方式