一种无压载式水面水下载人航行器

1.本发明涉及海上载人航行技术领域，尤其涉及一种无压载式水面水下载人航行器。


背景技术：

2.水面水下载人航行器作为一种小型海洋航行辅助设备，可以帮助驾驶人员完成海洋勘探、海洋设备检修等诸多工程、研究任务。但通常会因航行器本身体积过大和航行中产生的水动升力造成在水中航行时垂向稳定性不佳，因此会通过增加压载的方式保证航行器的稳定。而对于这种小型水中载人航行器而言，增加压载机械意味着航行器的质量增加，同时也需要有足够大的空间布置压载舱室和机械结构，不利于单人携带和存放，也不利于水下航行操控。因此希望通过去除压载部分以提高航行器性能，方便驾驶者使用。
3.船舶无压载技术作为一种有效改善船舶压载水污染的方式，应用于船舶领域。其中，贯通流系统应用最为广泛。该系统是将原有的压载舱设计为流通舱室，使得水流能快速通过船舶，即保证船舶在小装载时的安全性，也保证船舶具有优良的阻力性能。但是该种技术弊端在于，在大型船舶中，设计这样的纵向空舱极大降低船舶总纵强度，也影响纵向舱室布置。
4.综上所述，有待发明一种可以解决现有载人航行器在水下行驶过程中重力、浮力、水动升力及压载间的相互矛盾问题的水面水下载人航行器。


技术实现要素：

5.本发明提供一种无压载式水面水下载人航行器，提出了一种现有载人航行器在水下行驶过程中重力、浮力、水动升力及压载间的相互矛盾问题的解决方案。
6.为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
7.一种无压载式水面水下载人航行器，包括：
8.主体外壳，所述主体外壳用于承载喷水推进系统、电子操控系统和可移动电池组，所述主体外壳上设置有人员驾驶控制台，所述主体外壳上左右对称设置有贯通舱结构体；
9.喷水推进系统，所述喷水推进系统设置于所述主体外壳尾部，所述喷水推进系统用于推进航行器和对航行器进行转向；
10.电子操控系统，所述电子操控系统用于对航行信息的传递、储存运算和显示，所述电子操控系统用于发送主动操控指令；
11.可移动电池组，所述可移动电池组用于为喷水推进系统和电子操控系统提供能源。
12.优选地，所述贯通舱结构体由载人航行器首部开口引入水流，所述贯通舱结构体在载人航行器尾部引入喷水推进系统。
13.优选地，所述主体外壳头部设置有可拆卸导流玻璃罩。
14.优选地，所述主体外壳底部型线呈v型，所述主体外壳底部的艉部为带有3
°
～6
°
舭
部斜升角的v型平板，所述主体外壳底部的艏部为带有25
°
～45
°
舭部斜升角的v型平板。
15.优选地，所述贯通舱结构体内部设置有可开启关闭的贯通舱舱盖。
16.优选地，所述航行信息包括航行器浮态、航速、重心位置的实时传感器接收信息，所述主动操控指令包括驾驶人员调整转舵指令、改变推进器转速指令、调整电池组位置指令和开闭贯通舱盖指令。
17.本发明的有益效果在于：
18.本发明专门针对水下航行特点，参考流线型外形，特别设计有贯通舱结构体，使得在水中航行时，既没有过大航行阻力，又能保证较小水动升力航行，保证了水下航行的垂向稳定性；同时，将贯通舱出口引入喷水推进系统，增加进流量，从而提高螺旋桨推力；
19.本发明特别设计有可拆卸导流玻璃罩，避免水流直接冲击人体面部，保证驾驶者在使用时的舒适性；
20.本发明特别设有可移动电池组，可以根据需要通过移动电池位置调整航行器整体的重心纵向位置，在航行器入水、水下斜航等操纵时使用，电池组移动可通过液压推杆装置实现。
附图说明
21.为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明整体结构示意图。
23.图2为本发明主视图。
24.图3为本发明俯视图。
25.图4为本发明左视图。
26.图5为本发明右视图。
27.图6为本发明载人内部结构示意图。
28.图7为本发明载人水面航行示意图。
29.图8为本发明载人水下航行示意图。
30.图9为本发明载人航行示意图。
31.附图标号说明：
32.1、主体外壳；2、喷水推进系统；3、电子操控系统；4、可移动电池组；5、贯通舱结构体；6、可拆卸导流玻璃罩。
具体实施方式
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
34.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实
际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
36.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
38.实施例
39.一种无压载式水面水下载人航行器，其结构如图1-7所示，包括：
40.主体外壳1，所述主体外壳1用于承载喷水推进系统2、电子操控系统3和可移动电池组4，所述主体外壳1上设置有人员驾驶控制台，所述主体外壳1头部设置有可拆卸导流玻璃罩6，用于水下航行时将流向驾驶人员面部的水流导流到其他方向，避免水流的直接冲击，增加驾驶者的舒适性。所述主体外壳1上左右对称设置有贯通舱结构体5，由载人航行器首部开口引入水流，在尾部引入喷水推进系统2，提高所述喷水推进系统2的进流量，提升推力。底部型线专门针对水面水下航行的特点所设计，所述主体外壳1底部型线呈v型，所述主体外壳1底部的艉部为带有5
°
舭部斜升角的v型平板，所述主体外壳1底部的艏部为带有35
°
舭部斜升角的v型平板。所述贯通舱结构体5内部设置有可开启关闭的贯通舱舱盖，底部整体过度平整，这样的壳体外形瘦长，更加有利于水面高速航行时阻力性能。
41.所述贯通舱结构体5专门针对水面水下航行的特点所设计。在水面航行时，关闭贯通舱，调整为有利于水面高速航行阻力性能的壳体线性，保证航行器的快速性能；在水下航行时，打开贯通舱，让一部分水流直接流过航行器，减小一部分浮力及水对航行器的动升力。同时，将贯通舱出口引入喷水推进系统，增加进流量，从而提高螺旋桨推力，有利于水下航行阻力航行性能。
42.喷水推进系统2，所述喷水推进系统2设置于所述主体外壳1尾部，所述喷水推进系统2用于推进航行器和对航行器进行转向。喷水推进系统2为本实施例提供的动力来源和主要的转向装置，设计在航行器的尾部，保证航行器的正常航行；同时采用喷水推进方式，可
以保护驾驶者航行安全，避免身体接触螺旋桨发生意外。
43.电子操控系统3，所述电子操控系统3用于对航行信息的传递、储存运算和显示，所述电子操控系统3用于发送主动操控指令；使得驾驶人员可以自主控制航行器的运行。所述航行信息包括航行器浮态、航速、重心位置的实时传感器接收信息，所述主动操控指令包括驾驶人员调整转舵指令、改变推进器转速指令、调整电池组位置指令和开闭贯通舱盖指令。在本实施例中，采用人体工学设计的操纵手柄，配合电子操控系统3得驾驶者可根据个人意图改变航行器的航行状态；调整可移动电池组4压载位置，从而调整航行器整体的重心位置，方便航行器入水航行。
44.可移动电池组4，所述可移动电池组4用于为喷水推进系统2和电子操控系统3提供能源。可移动电池组4作为本实施例的主要能量来源，为一切设备提供能源。同时因其具有一定质量，故可起到调节航行器重心的作用，有利于航行器的航行.
45.如图7、图8所示，驾驶者可操控其在水面高速航行和水下航行两种航行方式。根据不同需要自由选择航行方式，丰富了传统水下航行器的使用功能；
46.在本实施例中，由图9可知，在水下航行时亦可调整为有利于水下航行阻力性能的流线型壳体外形。同时，可以开启根据船舶贯通舱无压载技术特设计有贯通舱结构体如图6所示。在打开贯通舱舱盖后，会有一部分水进入直接该结构，如同附带有一部分水一样，航行器整体质量会增加，故可抵消一部分水动力升力，保证在水下航行时不会产生较大向上合力，从而有利于稳定航行。该结构体根据设计的水下航行角度来优化设计贯通舱布置位置与角度，同时针对在水下航行时首部压力点，设计贯通舱舱口位置，以保证水流快速通过。
47.由图1、图8、图9可知，特别设计有一可拆卸导流玻璃罩6，用于水下航行时将流向驾驶人员面部的水流导流到其他方向，避免水流的直接冲击，提高驾驶者使用的舒适性。
48.本发明特别设有可移动电池组4，可以根据需要通过移动电池位置调整航行器整体的重心纵向位置，在航行器入水、水下斜航等操纵时使用。
49.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。