[发明专利]一种无人冰下破冰潜器

权利要求书

1.一种无人冰下破冰潜器，包括由艇体艏部、艇体中部和艇体尾部组成的潜器，艇体尾部设置有推进器、水平舵和垂直舵，其特征在于：所述艇体尾部是设置有压载的艇体压载尾部，所述艇体艏部的前端设置有破冰钻头，所述艇体中部内的中间位置设置有水密横舱壁，所述水密横舱壁将艇体中部内的空间分为第一压载水舱和第二压载水舱，第一压载水舱和第二压载水舱内的顶端分别设置有高压气瓶和高压气管，所述高压气管的一端与高压气瓶连通、另一端是封闭端，第一压载水舱和第二压载水舱内的底端均设置有通海阀和通气阀，每个高压气管上还设置有高压气阀开关，两个高压气瓶之间是连通的，第二压载水舱内的高压气瓶还与外部脐带缆连通。

2.根据权利要求1所述的一种无人冰下破冰潜器，其特征在于：每个高压气管上设置的高压气阀开关的个数为2个。

3.根据权利要求1或2所述的一种无人冰下破冰潜器，其特征在于：所述无人冰下破冰潜器完成冰下破冰的过程包括四个阶段：

第一阶段为调节潜器浮态至航行状态阶段：先打开两个通海阀和两个透气阀，调节两个压载水舱的压载水量实现潜器水平悬浮状态，而后关闭对应的通海阀和透气阀，此时潜器重心移动到与浮心共一竖直轴；

第二阶段为潜器移动阶段：潜器以正常潜器水下航行姿态从冰区水下水平移动到待破冰冰面位置下方，

第三阶段为调节潜器浮态至破冰状态阶段：潜器依次打开第一、第二压载水舱的高压气阀和通海阀，高压气体先后把第一、第二压载水舱内的水排出，潜器重心移动到靠近压载尾部附近，此时重力和浮力竖直方向不同轴，产生一个使潜器首部上浮，尾部下沉的力矩，当潜器变为首部在上尾部在下的竖直状态时，力矩消失；

第四阶段为潜器上浮破冰阶段：潜器所受浮力大于自身重力，潜器上浮，当潜器上浮至破冰钻头接触冰面时，破冰钻头将在冰面接触区域产生巨大压强，使冰面破坏，实现破冰。