[发明专利]一种极地自主驾驶三体破冰引航船

说明书

本发明公布一种极地自主驾驶三体破冰引航船，包括一个主破冰船体、两个侧破冰船体和连接装置。在工作时，主破冰船体位于两个侧破冰船体中间位置，三个破冰船体通过连接装置实现船体之间的连接。所述连接装置主要是由伸缩支架、位置传感器、电磁铁装置和装置底部的旋转装置组成。旋转装置由旋转电机、带轮、齿轮、滑动轴承和传动轴组成。每个船体头部还安装有超声波测厚仪和阻力仪。每条船只设有无人自主驾驶系统，无人自主驾驶系统与控制系统连接。本发明的组合式无人驾驶核动力极地三体破冰引航船，能够根据冰层厚度，灵活地改变船体之间的相对位置，从而提高破冰效率和冰间航道的尺度。

技术领域

本发明属于船舶工程技术，具体一种极地自主驾驶三体破冰引航船，尤其涉及组合式自主驾驶核动力极地三体破冰引航船。

背景技术

随着全球气候变暖、北极地区的海冰厚度和覆盖面积不断缩减，大规模开发极地地区矿产资源和利用北极航道逐渐成为现实可能。破冰船作为在极地环境中有着特殊用途的船只，肩负着开航道、极地救援、物资提供等重要任务。因此，破冰船的设计研发正在成为各国，特别是近极地国家的研究重点。

核动力破冰船相对于传统的破冰船，能够提供更为强大的动力。这就意味着破冰船可以破开更厚的冰层，进而能够在极冷和极寒的地方更安全的行驶。同时，核动力作为一种清洁能源，清洁能源的使用可以减少有毒有害气体的排除，对极地环境保护有着十分重要的意义

发明内容

发明目的：为了能够根据不同的冰况，灵活调整结构形式，以开辟大尺度冰间航道，满足大吨位商船在北极地区的通航需求，本发明提出了一种组合式自主驾驶核动力极地三体破冰引航船。

技术方案：本发明提供一种极地自主驾驶三体破冰引航船，包括主破冰船体、第一侧破冰船体和第二侧破冰船体；在每一船体上设置一连接装置，通过该连接装置使主破冰船体、第一侧破冰船体、以及第二侧破冰船体两两相连；其中，所述的连接装置包括一对伸缩支架、传感器、电磁铁装置、外主躯干以及内主躯干；伸缩支架安装在连接装置的外主躯干上，在伸缩支架的末端嵌有传感器，所述的电磁铁装置与伸缩支架末端相连接。

进一步，在所述的主破冰船体、第一侧破冰船体和第二侧破冰船体上分别设有无人自主驾驶系统，包括GPS定位系统、控制系统和传感器；传感器贴在船体的四周，GPS定位系统安装在船体的头部，控制系统根据传感器和GPS定位系统反馈的信息，规划航线。

进一步，所述的控制系统还分别与所述的伸缩支架、电磁铁装置连接。

进一步，在所述的连接装置的底部还安装有一旋转装置，该旋转装置包括旋转电机、第一带轮、第二带轮、齿轮、第一滑动轴承、第二滑动轴承和传动轴；旋转电机固定在船体上，并且与控制系统连接；第一带轮固定在旋转电机的输出轴上；第二带轮固定在传动轴的一端上；传动轴的另一端固定着齿轮，齿轮与连接装置的外主躯干啮合连接，连接装置的外主躯干与内主躯干通过第一滑动轴承连接，在外主躯干下端安装第二滑动轴承。

进一步，所述的伸缩支架的驱动形式为液压式。

进一步，在所述的主破冰船体、第一侧破冰船体和第二侧破冰船体上分别设有阻力仪和超声波测厚仪，分别安装在船体的艏部和头部。

进一步，所述的电磁铁装置的电磁铁形状呈锯齿形。

进一步，在所述的伸缩支架的下端设有加强筋。

进一步，当所述的主破冰船体、第一侧破冰船体和第二侧破冰船体进行组合破冰工作时，三只破冰船体呈“三角形”分布，当三只破冰船体分开时，呈“1”字型分布。

进一步，当所述的主破冰船体、第一侧破冰船体和第二侧破冰船体进行组合破冰工作时，相互连接的两船体之间的连接装置的电磁铁装置的电流方向相反。