CN1405059A - 无人潜水运载船 - Google Patents

Abstract

本发明是关于模块化无人潜水运载船的发明。该运载船设简单的控制、通讯系统，通过预设程序和近距离遥控指令来控制设备。船身和可收放桅杆采用隐身设计。分离式船头安装在船身登陆艇型舱门前端，可随同舱门在水中打开。从船舱中直接发射武器。船头安装用于海上自动连接及加油的牵引环和受油探头，由缆绳牵引连接头和供油连接端套与其相配。船身外壁可选外挂多种附件。能够由飞机、船舶等运载及投放。可用于主战坦克潜水登陆、潜水补给和民用运输等多种用途。摘要附图描述了处于水面下发射状态的本发明一种无人潜水导弹运载船。

Description

无人潜水运载船

本发明是关于无人潜水运载船的发明，特别是关于模块化无人多用途潜水运载船的发明。

现有技术潜艇及多用途水上舰船为满足对水上、水下、空中和陆地的多种作战任务需要，运载多种武器系统、控制指挥系统及保障系统、多种能源、动力系统和所需操控人员。致使其体积巨大、能耗高、人员多、构造复杂、造价和使用维护费用高，海上补给困难，众多系统集中一船，任一环节受损都将对整体造成严重影响。并且船上环境艰苦，执行任务的难易程度受海情影响。在作战任务各环节中；搜索、情报分析、控制指挥等环节耗费时间、人力很少。但是运载环节占用大量时间、人力、运力，并且主要是用于高危险性的简单高强度重复劳动。

本发明的目的是提供按照模块化设计的低成本、多用途、能从水下发射武器的无人潜水运载船。本发明运载船主要用于执行单一的运载任务，压缩其它附加用途配置，配合其他运载平台执行作战任务。使其它舰船运载能力转用于增强通讯、情报处理、搜索、引导指挥、保障、海上自持力等，提高作战能力。

本发明另一个目的是提供对地攻击和登陆作战系列潜水运载船。本发明再一种目的是提供系列无人潜水补给船。本发明又一目的是提供应用于民用运输、远洋拖船、拖网渔船等多种无人运载船。

本发明是以如下方式实现的：无人潜水运载船的结构适合于在水面中速巡航、水下短距浅深度低速潜航。船头、船身、桅杆、运载物以及各主要功能系统均为具有独立水密性的模块拼装构成。船身内保持微正压来防止渗漏。船上仅设简单的探测、导航、自动控制系统及必要的数据通讯系统，通过预设程序和其他舰船、飞机的近距离(例如：视距内)遥控指令来控制设备可靠运行。运载船与遥控船之间的信息传递最好是采用具有方向性的超短波或光波，抗干扰性强、保密程度高。船身和桅杆外表面由可减少雷达反射面的多个倾斜平面构成，船身为一箱型结构，内有一个矩形船舱，因此加工制造简单。无舰桥，无耐压壳，也不设武器转台，船身前端开口，安装登陆艇式平板水密舱门。舱门上装有气动撑杆，控制其自动开闭。通过可分离式船头后端的安装挂环，将船头挂装在舱门或舱门框前四角的固定销座上，使船头可以快速装卸或者在航行中抛弃，还可随同舱门在水中打开，船头内安装有高压气瓶。船身承力框架框格中安装油箱、电池、浮力调节水舱、高压气瓶等设备，船头、船身、桅杆安装设备后的剩余空间用纤维、树脂材料增强的发泡水泥充填，增加船身结构强度，受到破损也不会丧失浮力，提高抗沉性，并具有阻燃、防腐、隔热、降噪的效能。船身外壁设有多个内藏式挂架，可选挂水雷、干扰诱饵弹、副油箱、大容量附加电池、临时浮力舱、大功率发动机吊舱或其他模块，挂架口盖板通过铰链固定在船壁上，当外挂模块抛投后由弹簧自动封闭。

船舱中可选装载各类武器例如反舰、反潜、对地及中远程对空导弹、火箭弹、扫雷火箭等，每件武器均有独立的水密封装储存、发射筒，可在水下发射。发射武器时船舱门带同船头同时向前打开，通过调节水箱及水平舵使船艉下沉，船身纵轴与水面构成所需发射角、方向角由船艉安装的动力方向舵控制。从船舱中直接发射。

本发明运载船安装特别的用于实现海上自动连接及加油的牵引环和受油探头，由缆绳牵引连接头和供油连接端套与其相配。其对中连接利用水浮力和水动力来完成。

牵引环安装在船头前端正中，牵引环上有一个凹坑，其内附装有近距光通讯信号收发器传感器并兼作连接传感器。

鱼雷状缆绳牵引连接头装有摄像头、电池、控制舵、近距光通讯信号收发器兼连接传感器、高压气瓶。其前端安装挂钩，在挂钩内装有常闭式气动钩栓，连接头后端由缆绳连接安装至其他辅助牵引设施例如：拖船或者码头绞车上，缆绳兼作数据通讯光纤载缆。进行连接操作时调整运载船浮力，使其牵引环处于水面适当位置。当连接头挂钩由牵引设施控制从水面飘浮移动至进入牵引环时，接受信号使气阀关闭，弹簧将钩栓弹出实现连接。该缆绳牵引连接头的又一种作用是由其他船舶拖航时本发明运载船可以处于水面下，并通过拖缆上附加的光缆获得稳定、可靠的通讯数据。该缆绳牵引连接头的另一种作用是可通过其直接将本发明运载船拖或吊上补给船及岸上。使补给、装卸、维护非常简便。并使操作难度大、依赖于操作人员的经验进行的船舶靠岸、系泊变得很简单，不再受风浪影响。

牵引环上方安装可收放受油探头，与安装在供油设施上的供油连接端套相配，探头口盖板通过铰链安装在船头外壁上，并由弹簧自动封闭，受油探头底部装有气缸。

鱼雷状供油连接端套装有摄像头、电池、控制舵、连接传感器、高压气瓶，其前端装有气涨式连接端套，其后端的油管与供油设施连接。进行加油操作时调整运载船浮力，使其受油探头处于水面适当位置，气缸推动受油探头顶开盖板向前伸出船头，当供油连接端套由供油设施控制从水面飘浮移动至套住受油探头后，接受信号使气阀打开，气涨式端套将受油探头与供油端套连接。

船头的油管、气管、信号连线从船头后端引出与安装在舱门框下沿上的接口连接。

多棱体形桅杆上端安装天线、探测头、进气口、航行灯等，桅杆中上部安装排气口。进、排气管口装有气动水密护盖。桅杆安装在船艉的发动机位置上方，便于通过桅杆引出进、排气管。桅杆底部通过连接轴与船身上的桅杆安装轴座相配。使桅杆可绕安装连接轴旋转升降并定位在与船身纵轴0～90度范围内任意位置。船身上安装有桅杆升降气缸，气缸连接升降连杆，连杆另一端通过销栓分别连接于船身及桅杆上。当桅杆竖起时形成稳固的三角支撑。潜航时使桅杆向前放倒于船身上。由船身上的卡座固定。船身前端及桅杆排气口周围设有喷雾装置，屏蔽自身目标信号。

各种操作执行机械例如：调节阀、舵机、锚机、启动机、挂钩栓、探测头等因为运行时间短，采用气动结构，其技术成熟、工作安全可靠、结构简单、重量轻、体积小、不会引起火灾。

本发明运载船海上补给简单、快捷。各种模块可在基地或母舰上安装，并能分别进行维修或升级，甚至降级、撤销。选择相应模块使航程、航速、运载量、用途、海上自持期等能大范围变动。可以针对每一次任务快速装配出执行反舰、反潜、对空、对地、补给物质运输等多种任务、低成本的运载船。能采用飞机、舰船、商船、渔船等多种运载平台运载及投放，具有灵活的机动性和重装性。本发明运载船安装小功率内燃发动机和电动机。如果需要高速航行时，可在船艉挂架上增挂大功率内燃发动机吊舱，也可由其他船舶拖带。能耗少，构造简单造价低。声、光、热、电磁等各种目标信号大幅减小，隐身性能高，可提前迅速、隐蔽地进入预定水域，像水雷一样在水下长期隐蔽待发，能不受海情影响在海上超长时间执行任务，适宜远洋、浅水及内河、湖泊、狭窄和布雷水域或其他危险海域等各种条件下使用。

本发明的进一步改进是将船身上安装潜艇式应急舱口，船舱内增装呼吸系统、手控观察操纵系统及备用压缩空气箱构成特种作战潜水运载登陆船。其加大型增挂浮力舱后可以实施常规主战坦克、装甲车、火炮等重型作战武器潜水运载登陆，船头的安装挂环通过特别的爆炸销栓安装在舱门框上，运载船可由进攻出发地水下潜航至接近滩头才浮出水面，将车辆排气口与运载船排气口相连，利用船舱中搭载的主战坦克等车辆的发动机输出动力，推动运载船高速冲滩，达到简化装置而又保持高性能的目的。当登陆冲滩即将接触滩头时，引爆爆炸销栓抛弃船头，以便打开登陆舱门。被抛弃的船头漂浮在水面上，还可干扰敌方视线。运载船不装内燃发动机和油箱、受油探头等相应的装置，即使中弹也不会燃烧。船身两侧增挂大容量电池，以增加潜航距离；为解决登陆与潜航对船体的不同需要，本发明设计了特别的折叠式临时浮力舱，将其挂装在潜水运载登陆船身两侧。该浮力舱折叠状为长扁形盒体，内装复合编织袋，其下方有发泡材料储罐及配套的泡沫发生器。冲滩时由配套的泡沫发生器通过压缩空气充入快速固化泡沫，使运载船减少吃水。该浮力舱发生破损也不影响浮力。该浮力舱的另一个作用是可直接挂装在坦克等车辆两侧作为随车携带的浮渡器材。船头和浮力舱的又一个作用是可用于搭建浮桥、临时码头。在不良气候中实施潜水运载登陆时，气候条件将阻碍敌方的军事行动，而对水下潜航的本发明登陆运载船无影响。产生多种全新的对地攻击和登陆作战方式。

本发明的另一种改进是用于潜水补给船，不需要进行大量改装，船舱中换装集装箱或者油箱。可将油料、弹药、食品及其他物资等各类补给品从水下隐蔽运抵预定区域，并可长时间隐藏水下等候下一步指令，减少用于护卫运输的军事力量。

本发明的又一种改进是经过简单的改型，更换模块后能应用于民用运输、拖船、拖网渔船等方面。例如：应用于自动运输船按预定航线向无良好码头设施和航行危险区的小岛或海上石油平台、海上养殖区、捕鱼区、施工区运送批次多、量少零星的物资，不需要建设投资大，工期长的码头及吊车，仅需设置一条牵引滑道；应用于拖船时因为执行任务相对简单并只需低速航行，可取消潜航所需装置，船身仅装有一套燃油大功率动力系统及一台大功率气动绞车，并可挂载救生器材。桅杆上配备雷达、航行灯、喇叭等必要的航行设施，可降低航运成本；应用于拖网渔船时可以降低成本，提高产量；更有意义的是采用本发明技术平时仅需要维持小型、高质量的作战力量，生产能力可转产民用船只，一旦需要时可以立即改产、改装军用舰船，并迅速部署于指定位置。能充分利用生产能力，降低军费开支。

以下根据附图对本发明的运载船作更详细的说明。

图1是本发明一种无人潜水导弹运载船处于水面下发射状态的侧视图，该运载船具有独立水密性的可更换船头1，内装高压气瓶，船头1前端正中安装有牵引环2，牵引环2上附装有近距光通讯信号收发器，可收放受油探头3安装于牵引环2上端，受油探头盖板通过铰链安装在船头1外壁上，船头1后端安装环通过销栓固定在登陆艇式水密平板舱门4前端四角的销座上，船身5前端开口，并在其开口下沿通过铰链安装舱门4，舱门4上安装有气动撑杆6，气动撑杆6将船舱门连同船头一起打开。船身5外壁有多个内藏式挂架，挂架口盖板7通过铰链安装在船壁上。船身5上有桅杆安装轴座，并通过销轴安装桅杆8，桅杆8上安装进、排气管的气动水密护盖9、天线、探测头、航行灯等。在桅杆8上的排气管口高度周围及船身5上安装喷雾口10。桅杆升降气缸11安装在桅杆安装轴座上，其另一端通过升降连杆分别与船身和桅杆相连。船艉安装动力转向舵12。

图2是本发明一种潜水运载登陆船的侧视图，该登陆船具有独立水密性的可更换船头1，船头1前端正中安装有牵引环2，牵引环2上附装有近距光通讯信号收发器，船头1内装高压气瓶，船头1后端安装环通过爆炸销栓固定在登陆舱门框前端四角的销座上，船身5前端开口，并在其开口下沿通过铰链安装登陆舱门4，舱门4上安装有气动撑杆，船身5上部有潜艇式应急舱口15，舱内有通风装置与桅杆8上的通气管连接、并有手控观察操纵装置、呼吸系统及备用压缩空气箱。船舱内保持微正压。船身5外壁有多个内藏式挂架，增挂大容量电池和折叠式临时浮力舱14。挂架口盖板7通过铰链安装在船壁上。船身5上有桅杆安装座，并通过销轴安装桅杆8，桅杆8上安装进、排气管的气动水密护盖9、天线、探测头、航行灯等。在桅杆8上的排气管口高度周围及船身5上安装喷雾口10。桅杆升降气缸11安装在桅杆安装轴座上，其另一端通过升降连杆分别与船身和桅杆相连。船艉安装动力转向舵12。冲滩时启动泡沫发生器向折叠式临时浮力舱14充入快速固化泡沫，将其撑开。当冲滩船底即将接触滩头时引爆爆炸销栓，将船头1抛弃。

图3是本发明一种潜水运载登陆船的前视图，具有独立水密性可更换的船头1前端正中安装有牵引环2，其船身两侧挂装有大容量电池13和折叠式临时浮力舱14。其中一侧的折叠式临时浮力舱表示折叠状态；而另一侧为打开状态。桅杆8上的排气管口高度安装喷雾口10。

Claims (10)

1. (1).无人潜水运载船，特别是模块化的无人潜水运载船，运载船结构适合于在水面中速巡航、水下低速潜航。其特征是船头、船身、桅杆以及各主要功能系统为具有独立水密性的模块拼装构成，各模块内剩余空间用增强发泡材料充填。船身前端开口，安装登陆艇式平板水密舱门。分离式船头挂装在船舱门或舱门框前。可随同船舱门一道在水中打开，从水面下发射武器。船头前端正中设有牵引环，由缆绳牵引连接头与其相配，在船头牵引环上方安装可收放受油探头，与安装在供油设施上的供油连接端套相配。调节阀、舵机、锚机、启动机、挂钩栓、探测头等各种操作执行机械采用气动结构。
2. (2).根据权利要求(1)所述的具有独立水密性的分离式船头，其特征是船头前端正中安装牵引环，与安装在辅助牵引设施上的鱼雷状缆绳牵引连接头相配。牵引环上有一个凹坑，其内附装有近距光通讯收发器并兼作连接传感器。船头牵引环上方安装可收放受油探头，探头附装有连接传感器，与安装在供油设施上的供油连接端套相配，探头口护盖通过铰链安装在船头外壁上。受油探头底部装有气缸。船头后端有安装挂环，通过销栓挂装在船身舱门前的四角上。船头内装高压气瓶，油、气及信号传输等管线从船头后端引出联接到舱门框下方的接口上。船头安装设备后的剩余空间用增强发泡材料充填。使船头可快速装卸，也可随同舱门在水中打开。
3. (3).根据权利要求(1)所述的具有独立水密性的分离式船头，其特征是船头前端正中安装牵引环，牵引环上有一个凹坑，其内附装有近距光通讯收发器并兼作连接传感器。船头后端有安装挂环，通过爆炸销栓挂装在船身舱门框前的四角上。压缩空气及信号传输等管线从船头后端引出联接到舱门框下方的接口上。船头内装高压气瓶，船头安装设备后的剩余空间用增强发泡材料充填。使船头可快速装卸，可在航行中抛弃。
4. (4).根据权利要求(1)、(2)所述的鱼雷状供油连接端套，其特征是供油连接端套内装有浮力调节水箱、电池、控制舵、摄像头、连接传感器、高压气瓶。对中连接利用水浮力和水动力来完成，由供油设施通过控制舵来改变鱼雷状供油连接端套的位置，进行连接操作。其后端连接供油设施上的输油管。前端安装有连接端套，端套内有气涨式连接套。
5. (5).根据权利要求(1)、(2)、(3)所述的鱼雷状缆绳牵引连接头，其特征是牵引连接头内装有浮力调节水箱、电池、控制舵、高压气瓶、摄像头、近距光通讯信号收发器兼连接传感器。对中连接利用水浮力和水动力来完成，由辅助牵引设施通过控制舵来改变牵引连接头位置，进行连接操作。连接头的前端安装挂钩，在挂钩内装有常闭式气动钩栓，连接头后端由缆绳连接安装至其他辅助牵引设施。缆绳兼作数据通讯光纤载缆。
6. (6).根据权利要求(1)、(2)所述的具有独立水密性的无人潜水运载船身，其特征是船身为一箱型结构，内有一个矩形船舱，其外表面由可减少雷达反射面的多个倾斜平面构成。船身内保持微正压来防止渗漏。前端开口，前端下沿通过铰链安装登陆艇式平板水密舱门。在舱门前端外四角上安装有与船头挂环相配的固定销座，将船头通过销栓安装在舱门上。舱门上装有气动撑杆，舱门框下方有接口联接船头后端引出的油管、压缩空气管及信号传输等管线。在船身承力框架框隔中安装油箱、电池、浮力调节水舱、高压气瓶等设备，船身安装设备后的剩余空间用增强发泡材料充填，船身外壁上设有多个内藏式挂架，挂架开口处附有盖板，盖板通过铰链安装在船壁上并通过弹簧自动关闭。船艉安装水平舵、动力方向舵，通过调节水平舵及调节水舱来控制发射高低角，由动力方向舵控制发射方向角。船身上方有喷雾口、桅杆安装轴座、桅杆升降连杆安座和桅杆固定卡座。
7. (7).根据权利要求(1)、(3)所述的具有独立水密性的潜水运载登陆船身，其特征是船身为一箱型结构，内有一个矩形船舱，其外表面由可减少雷达反射面的多个倾斜平面构成。船身上安装潜艇式应急舱口，船舱内安装呼吸系统、手控观察操纵系统及备用压缩空气箱。船身内保持微正压来防止渗漏。前端开口，前端下沿通过铰链安装登陆艇式平板水密舱门，舱门上装有气动撑杆。在舱门框前端外四角上安装有与船头挂环相配的固定销座，将船头通过特别的爆炸销栓安装在舱门框上。舱门框下方有接口联接船头后端引出的压缩空气及信号传输等管线。在船身承力框架框隔中安装电池、浮力调节水舱、高压气瓶等设备，船身安装设备后的剩余空间用增强发泡材料充填，船身外壁上设有多个内藏式挂架，挂架开口处附有盖板，盖板通过铰链安装在船壁上并通过弹簧自动关闭。船身两侧挂架上挂装大容量电池和折叠式临时浮力舱。船艉安装水平舵、动力方向舵。船身上方安装有喷雾口、桅杆安装轴座、桅杆升降连杆安装座和桅杆固定卡座。所运载的车辆排气口与运载船排气口相连，利用船舱中搭载的主战坦克等车辆的发动机输出动力，推动运载船高速冲滩，当登陆冲滩即将接触滩头时引爆爆炸销栓，抛弃船头，以便打开登陆舱门。
8. (8).根据权利要求(1)、(6)、(7)所述的桅杆，其特征是桅杆外形为可减少雷达反射面的棱柱体。桅杆可绕安装连接轴旋转升降。桅杆上安装进、排气管、天线、探测头、航行灯。进、排气管口装有水密气动护盖。桅杆底部通过连接轴与船身上的轴座相配。船身轴座上安装有桅杆升降气缸，气缸连接升降连杆，连杆另一端通过销栓分别连接于船身及桅杆上。当桅杆竖起时形成稳固的三角支撑。潜航时使桅杆向前放倒于船身上。由船身上的卡座固定。桅杆废气排放口周围设有喷雾装置。桅杆安装设备后的剩余空间用增强发泡材料充填。
9. (9).根据权利要求(1)、(2)、(3)、(6)、(7)、(8)所述的发泡充填材料，其特征是充填材料是以纤维、树脂材料增强的发泡水泥。
10. (10).根据权利要求(7)所述的折叠式临时浮力舱，其特征是该浮力舱折叠状为长扁形盒体，内装复合编织袋、发泡材料储罐、泡沫发生器。可用销栓快捷的安装于船身、浮渡车辆、浮桥的挂架上。使用时通过压缩空气充入快速固化泡沫。

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