本發(fā)明涉及無(wú)人航行器，具體涉及一種半潛式無(wú)人掃雷航行器。

背景技術(shù)：

1、在發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)代海軍中，無(wú)人航行器常用于代替潛水員執(zhí)行反水雷等作戰(zhàn)任務(wù)。為實(shí)現(xiàn)快速反水雷作戰(zhàn)任務(wù)，掃雷航行器應(yīng)具有以下特點(diǎn)：半潛式航行、掃雷滅雷破障一體化、無(wú)人無(wú)纜航行、航跡穩(wěn)定可控、航行阻力低、生產(chǎn)制造成本低、系統(tǒng)可靠性高等特點(diǎn)。

2、從反水雷的技術(shù)手段來(lái)看，對(duì)于不同類型的水雷需要采用不同的觸發(fā)方式。傳統(tǒng)的掃雷航行器搭載的掃雷設(shè)備少、反水雷能力單一，單臺(tái)航行器僅具有被動(dòng)的掃雷觸發(fā)功能或主動(dòng)的爆破觸發(fā)功能，面對(duì)復(fù)雜雷區(qū)需要投入多臺(tái)不同功能的掃雷航行器，掃雷成本較高。

3、另一方面，從掃雷航行器的控制方式和使用模式來(lái)看，傳統(tǒng)的掃雷航行器采用臍帶電纜或船尾拖帶的形式通訊和供電，受制于臍纜或拖纜的長(zhǎng)度，掃雷航行器在進(jìn)行掃雷作業(yè)時(shí)，無(wú)法完全脫離母船，因此其航行速度較低，作業(yè)范圍和作業(yè)效率也比較有限，不適合作為航道清障、掩護(hù)登島等掃雷任務(wù)的航行器。此外，多航行器沿同一航跡航行時(shí)，臍纜易相互纏繞，或與海底礁石產(chǎn)生纏繞，很難滿足多航行器集群作業(yè)的可靠性要求，不適合執(zhí)行大規(guī)模、高效率的反水雷作戰(zhàn)任務(wù)。因此，需要設(shè)計(jì)一種能夠半潛式航行、掃雷滅雷破障一體化、無(wú)人無(wú)纜航行、航跡穩(wěn)定可控、航行阻力低、生產(chǎn)制造成本低、系統(tǒng)可靠性高的無(wú)人掃雷航行器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有掃雷航行器存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種半潛式無(wú)人掃雷航行器。該半潛式無(wú)人掃雷航行器可實(shí)現(xiàn)海洋環(huán)境中的掃雷和破障作戰(zhàn)任務(wù)。

2、本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種半潛式無(wú)人掃雷航行器，包括依次連接的艏部段、筒體段及艉部段；

3、所述艏部段包括艏封頭和多個(gè)戰(zhàn)斗部；所述戰(zhàn)斗部為多個(gè)，貼壁容置于艏封頭內(nèi)部；

4、所述筒體段包括耐壓筒體、筒體上蓋、進(jìn)氣管、排氣管、磁源設(shè)備、發(fā)電機(jī)、筒體配重、航行控制系統(tǒng)；所述筒體上蓋兩端分別密封插接耐壓筒體，所述耐壓筒體分別連接艏部段、艉部段；靠近艏部段的耐壓筒體上密封插接進(jìn)氣管；靠近艉部段的耐壓筒體上密封插接排氣管；所述磁源設(shè)備安置于耐壓筒體底部；所述發(fā)電機(jī)為多臺(tái)，與航行控制系統(tǒng)安置于耐壓筒體中部；所述航行控制系統(tǒng)控制磁源設(shè)備；所述筒體配重為多個(gè)，貼壁容置于耐壓筒體內(nèi)側(cè)的底部，其用量根據(jù)恒重試驗(yàn)計(jì)算得到；

5、所述艉部段包括艉封頭、聲源設(shè)備、推進(jìn)器；所述艉封頭外表面沿軸向均勻布置多個(gè)用于調(diào)整航行器航速和姿態(tài)的推進(jìn)器；每個(gè)推進(jìn)器通過(guò)水密電纜和水密接插件與航行控制系統(tǒng)連接；所述聲源設(shè)備安置于艉封頭內(nèi)部；

6、所述半潛式無(wú)人掃雷航行器的重心位于浮心的垂向正下方；

7、當(dāng)半潛式無(wú)人掃雷航行器在水面或水中航行時(shí)，由航行控制系統(tǒng)的航行控制計(jì)算機(jī)和慣性導(dǎo)航設(shè)備實(shí)時(shí)解算半潛式無(wú)人掃雷航行器位置，并由航行控制計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，分別控制每臺(tái)推進(jìn)器的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，進(jìn)而使半潛式無(wú)人掃雷航行器在水面轉(zhuǎn)向或在水中潛浮。

8、進(jìn)一步地，所述航行控制系統(tǒng)包括航行控制計(jì)算機(jī)、慣性導(dǎo)航設(shè)備、不間斷電源、北斗天線，所述航行控制計(jì)算機(jī)分別與慣性導(dǎo)航設(shè)備、不間斷電源、北斗天線相連，所述不間斷電源為航行控制計(jì)算機(jī)供電。

9、進(jìn)一步地，所述艏部段和艉部段采用導(dǎo)磁性高的碳鋼材料，筒體段采用低磁性或無(wú)磁性的不銹鋼材料。

10、進(jìn)一步地，所述艏封頭主要由艏封頭殼體、艏封頭法蘭、艏封頭吊耳；所述艉封頭主要由艉封頭殼體、艉封頭法蘭、艉封頭吊耳、聲源支架、推進(jìn)器支座組成。

11、進(jìn)一步地，所述艏封頭殼體為圓球形結(jié)構(gòu)，所述流線圍殼為曲面流線型結(jié)構(gòu)。

12、進(jìn)一步地，所述耐壓筒體艏側(cè)焊有艏筒體法蘭；所述艏封頭焊有艏封頭法蘭；所述耐壓筒體通過(guò)艏筒體法蘭、艏封頭法蘭及密封緊固件與艏封頭密封同軸插接。

13、進(jìn)一步地，所述耐壓筒體艉側(cè)焊有艉筒體法蘭；所述艉封頭焊有艉封頭法蘭；所述耐壓筒體通過(guò)艉筒體法蘭、艉封頭法蘭及密封緊固件與艉封頭密封同軸插接。

14、進(jìn)一步地，所述耐壓筒體頂部焊有流線圍殼，流線圍殼頂段焊有上蓋法蘭；所述耐壓筒體通過(guò)上蓋法蘭及密封緊固件與筒體上蓋密封插接。

15、進(jìn)一步地，所述筒體段包括耐壓筒體、筒體上蓋、進(jìn)氣管、排氣管、磁源設(shè)備、發(fā)電機(jī)、筒體配重、航行控制系統(tǒng)；所述耐壓筒體由卷筒、肋骨、艏筒體法蘭、艉筒體法蘭、流線圍殼、上蓋法蘭、磁源支架、平臺(tái)支架、進(jìn)氣管法蘭、排氣管法蘭焊接組成；所述筒體上蓋與耐壓筒體的上蓋法蘭密封插接；所述進(jìn)氣管與耐壓筒體的進(jìn)氣管法蘭密封插接；所述排氣管與耐壓筒體的排氣管法蘭密封插接；所述艉部段包括艉封頭、聲源設(shè)備、推進(jìn)器，所述艉封頭由艉封頭殼體、艉封頭法蘭、艉封頭吊耳、聲源支架、推進(jìn)器支座焊接組成。

16、所述耐壓筒體艏側(cè)焊有艏筒體法蘭，所述艏封頭焊有艏封頭法蘭，所述耐壓筒體通過(guò)艏筒體法蘭、艏封頭法蘭及密封緊固件與艏封頭密封同軸插接。

17、所述耐壓筒體艉側(cè)焊有艉筒體法蘭，所述艉封頭焊有艉封頭法蘭，所述耐壓筒體通過(guò)艉筒體法蘭、艉封頭法蘭及密封緊固件與艉封頭密封同軸插接。

18、所述艏封頭、耐壓筒體、筒體上蓋、艉封頭密封插接后，內(nèi)部形成干燥的常壓環(huán)境。

19、所述艏封頭法蘭、卷筒、肋骨、艏筒體法蘭、艉筒體法蘭、進(jìn)氣管法蘭、排氣管法蘭、艉封頭殼體、艉封頭法蘭、聲源支架、推進(jìn)器支座均為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)；所述進(jìn)氣管、排氣管均為型材結(jié)構(gòu)；所述艏封頭吊耳、磁源支架、平臺(tái)支架、艉封頭吊耳均為板材焊接結(jié)構(gòu)。

20、所述發(fā)電機(jī)、航行控制系統(tǒng)、推進(jìn)器、水密電纜、水密接插件、密封緊固件均為易于采購(gòu)、質(zhì)量可靠、價(jià)格低廉的市售貨架產(chǎn)品。

21、本發(fā)明的有益效果為：

22、1.本發(fā)明內(nèi)部搭載大型的磁源設(shè)備和聲源設(shè)備，能夠主動(dòng)向艇體周圍的海水中釋放不同強(qiáng)度和頻段的交變電磁波和合成聲波，模擬真實(shí)艦艇的磁、聲信號(hào)，主動(dòng)觸發(fā)掃雷海域中可能存在的水雷，具有優(yōu)秀的聲磁合一掃雷能力。

23、2.本發(fā)明艏部段、筒體段、艉部段共同形成的水密耐壓艙結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生較大的正浮力，浮力值略大于航行器自重，并且航行器整體的重心位于浮心的垂向正下方，重心與浮心均位于航行器左右對(duì)稱的軸線方向，使航行器得以半潛形式在水中航行，大大減少水面以上部分的暴露體積占比。

24、3.本發(fā)明的戰(zhàn)斗部、磁源設(shè)備、發(fā)電機(jī)、筒體配重、航行控制計(jì)算機(jī)、慣性導(dǎo)航設(shè)備、不間斷電源等設(shè)備容置于艏部段、筒體段、艉部段共同形成的耐壓艙結(jié)構(gòu)，艙內(nèi)為常壓干燥的水密環(huán)境，避免航行器在使用期間內(nèi)部因進(jìn)水而造成設(shè)備損壞的現(xiàn)象。

25、4.本發(fā)明內(nèi)部搭載多個(gè)戰(zhàn)斗部，可根據(jù)任務(wù)需求在航行器下水前通過(guò)增減戰(zhàn)斗部數(shù)量靈活調(diào)整tnt當(dāng)量，并能在航行器下水后遠(yuǎn)程遙控引爆，摧毀預(yù)定航線中探測(cè)到的水雷或障礙物，具有優(yōu)秀的滅雷和破障能力。

26、5.本發(fā)明通過(guò)北斗天線進(jìn)行通信交互，并使用艇載發(fā)電機(jī)發(fā)電，航行器無(wú)需額外使用臍帶電纜與岸基/母船通訊和供電，避免了臍帶電纜與海底礁石產(chǎn)生纏繞的可能性，并消除了臍帶電纜對(duì)航行器航行自由度的約束，為航行器的集群編隊(duì)作戰(zhàn)提供基礎(chǔ)。

27、6.本發(fā)明通過(guò)慣性導(dǎo)航設(shè)備和北斗天線對(duì)航行器進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和監(jiān)測(cè)，并能夠及時(shí)和獨(dú)立控制每臺(tái)推進(jìn)器的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，確保航行器不會(huì)偏離預(yù)定航線，具有航跡穩(wěn)定可控的優(yōu)點(diǎn)。

28、7.本發(fā)明的艏封頭殼體為圓球形結(jié)構(gòu)，流線圍殼為曲面結(jié)構(gòu)，卷筒、筒體法蘭、封頭法蘭等為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，航行器整體為流線外形，航行時(shí)阻力較低。

29、8.本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)所采用的導(dǎo)磁低碳鋼和低磁不銹鋼均為板材和型材，屬于機(jī)械行業(yè)常用材料，材料價(jià)格低，具有優(yōu)良的可焊接性和可加工性。

30、9.本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)采用卷制、沖壓、焊接、加工等制造技術(shù)，生產(chǎn)工藝成熟，不存在制造難度，制造成本和制造成本較低。

31、10.本發(fā)明的航行控制系統(tǒng)、水密電纜、水密接插件、密封緊固件等電子設(shè)備均為易于采購(gòu)、質(zhì)量可靠、價(jià)格低廉的市售貨架產(chǎn)品。