[发明专利]一种带有柔性T型翼的三体救援无人艇及其设计方法

说明书

本发明公开了一种带有柔性T型翼的三体救援无人艇，包括三体艇体、柔性T型翼减摇装置、综合集成救援系统与操控系统。三体艇体由小水线面主艇体和常规细长型侧体组成，该主艇体首部与尾部的上方外布置有柔性T型翼减摇装置；三体艇体上方甲板布置有综合集成救援系统，可对落水人员进行远程综合化救援；操控系统包括喷水推进器、能源舱和控制器，其分别布置在主艇体的尾端以及三体艇体上方尾部甲板舱内，各装置均与控制器相连实现远程控制。并提供了其设计方法。本发明不仅改善了三体艇的阻力性能，而且在增加纵摇减摇效果的同时提供了附加推力，提高了其快速性和适航性，同时利用三体无人艇这一载体，可高效、安全的完成海上救援作业。

技术领域

本发明涉及一种艇舶，尤其是涉及一种带有柔性T型翼的三体救援无人艇及其设计方法。

背景技术

目前随着人类对海洋资源的逐步开发，海上运输事业蒸蒸日上，伴随而来的便是海上事故不断出现，各种复杂危险的海难现场给救援人员的生命安全带来了巨大的挑战。救援无人艇的出现为此提供了很好的解决方案，其中三体无人艇以其较大的甲板面积、优良的稳性以及操纵性成为救援艇型的最佳选择。然而，三体无人艇由于在纵摇方面有明显的缺陷和不足，其舒适度和适航性难以达到高要求，甚至将导致被救援人员的二次伤害，因此，降低三体无人艇在中高速航行的纵摇是十分重要的。

为了有效降低纵摇，T型翼作为一种艇舶附体被研发出来，其能根据艇舶航行状态，通过调整襟翼的攻角，进而有效降低纵摇，目前已经得到广泛的应用。然而T型翼作为一种艇舶附体，在艇舶航行中，尤其是在艇舶低速航行时会带来一定的附加阻力，影响艇舶的快速性，浪费艇舶的能源。

另外，目前现有的救援无人艇都是小型化的，而且救援功能较为单一，大部分都是只能给落水人员递送救生设备，或者能将单个的落水人员拖回艇上或岸边，这种救援的效率较低。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种带有柔性T型翼的三体救援无人艇，减小阻力，实现快速性，提高无人艇综合化救援能力。并提供了其设计方法。

技术方案：一种带有柔性T型翼的三体救援无人艇，包括三体艇体、柔性T型翼减摇装置、综合集成救援系统、操控系统，三体艇体的首部和尾部的外侧上分别安装有柔性T型翼减摇装置，综合集成救援系统安装于三体艇体的顶部，操控系统包括喷水推进器、能源舱、控制器，喷水推进器安装于三体艇体的尾部，能源舱、控制器集成安装于三体艇体的顶部，柔性T型翼减摇装置、综合集成救援系统、喷水推进器、能源舱分别与控制器信号连接。

进一步的，三体艇体包括小水线面主艇体、常规细长型侧体和连接甲板，小水线面主艇体包括潜体和支柱，支柱在潜体上沿其横向间隔安装有两个，连接甲板安装于两个支柱的顶面上，连接甲板的纵向相对两侧分别安装有常规细长型侧体，两个支柱的相背一侧方分别设有柔性T型翼减摇装置，柔性T型翼减摇装置安装于潜体上部，喷水推进器安装于潜体尾部，综合集成救援系统、能源舱、控制器分别安装于连接甲板上。

最佳的，三体艇体的总长为20～30m，长宽比为3.5～5，支柱呈细长对称翼型，支柱长度为三体艇体总长的1/7～1/6倍，宽度为支柱长度的1/9～1/7倍，高度为支柱长度的1.5～2.5倍，第一个支柱位于三体艇体艏段向后1/4～1/6艇长的位置，第二个支柱位于三体艇体艏段向后3/4—5/6艇长的位置，常规细长型侧体为圆舭型细长艇体，其长宽比为11～13，连接甲板分为首甲板和尾甲板。

进一步的，柔性T型翼减摇装置包括垂直翼、水平翼、可调节角度的柔性襟翼、双出轴步进电机，可调节角度的柔性襟翼通过双出轴步进电机安装于水平翼的尾部，三者构成的整体与垂直翼的上部连接，垂直翼的下部与三体艇体连接，双出轴步进电机与控制器信号连接。

最佳的，垂直翼为NACA0012翼型，弦长为水平翼弦长的0.8～1倍，高度为三体艇体艇长的8～12％，水平翼为NACA0012翼型，翼展为三体艇体艇宽的90～100％，弦长为翼展的1/2～2/3，可调节角度的柔性襟翼中的柔性翼面占其总面积的1/4～1/3。