專利名稱：伸縮式潛水艇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于船舶產(chǎn)品范疇，涉及一種可在水面和水下航行，水上排水量與水 下排水量相等的潛水艇。
背景技術(shù)：
據(jù)記載，最早的潛水艇在美國獨(dú)立戰(zhàn)爭時期就出現(xiàn)了，歷經(jīng)兩百多年的發(fā)展，從早 期的以人力為動力，到柴油一電力潛艇，核動力潛艇，潛艇已成為現(xiàn)代海軍的重要組成部 分，其潛水原理卻沒有改變，都是靠吸入或吹除海水來改變潛艇的比重，以達(dá)到潛入或浮出 的目的，因此現(xiàn)代潛艇都是雙層結(jié)構(gòu)，里面的耐壓殼體為圓度很高的圓柱形，人員、設(shè)備等 均在耐壓殼體內(nèi)，外面是非耐壓殼體，其外形為水阻很小的形狀如水滴形，兩層殼體之間的 水箱控制潛艇的沉浮，非耐壓殼體還可在一定程度上抵御水下武器如深水炸彈的攻擊。現(xiàn) 代潛艇作為一種戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略武器，已經(jīng)發(fā)展得很完善了，但仍存在一些缺陷，如載重量和艙 容量較小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；在水下潛行時，由于其排水量較在水面時增大了，所以水阻力也增加 了，還帶著一大艙水，水下機(jī)動性因而較差，因此現(xiàn)代潛艇的用途受到了限制，一般作為攻 擊性武器使用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是，提供一種伸縮式潛水艇，它是一種單層耐壓殼體結(jié)構(gòu)的潛 艇，一般為小型潛艇，能在水面和水下航行，其水面排水量和水下排水量相等，結(jié)構(gòu)和操作 較簡單，艙容量較大，潛行時水阻力較小，用途較廣。本實用新型的技術(shù)方案是，伸縮式潛水艇由前艇身1，后艇身2和升降式塔臺3組 成，其特征是，前艇身1由半球形的艇艏4，圓柱形的前艇體5，與前艇體5下部相連的楔形 龍骨6，與前艇體5后端相連的圓環(huán)形的液壓缸7組成，液壓缸7的縱斷面為階梯形，末端有 限位環(huán)8，液壓缸7經(jīng)管道9分別與閥門10和液壓泵11連接，閥門10和液壓泵11又分別 與液壓油艙12連接，后艇身2由圓柱形的后艇體13，與后艇體13的前端連接的圓環(huán)形的活 塞14，與后艇體13的后端連接的錐形的艇艉15，與后艇體13的下部連接的楔形龍骨16組 成，楔形龍骨16的橫斷面積較楔形龍骨6稍小，活塞14的外表面嵌裝有活塞環(huán)17，內(nèi)表面 嵌裝有活塞環(huán)18，活塞14與液壓缸7滑動配合，艇艉15裝有螺旋漿19，水平舵20和垂直 舵21，升降式塔臺3頂部裝有外螺紋密封門22。下面對本實用新型的工作原理和操作方法作詳細(xì)的說明。在船臺上分別制造前艇身1，后艇身2和升降式塔臺3，完成棲裝，并將前艇身1和 后艇身2合龍后，就可以下水試航了。在水面航行時，活塞14位于液壓缸7的末端，即限位 環(huán)8附近，使伸縮式潛水艇長度最長，浮力也最大。此時液壓缸7充滿液壓油，雖然靠近限 位環(huán)8的缸體較薄，但因潛艇處于海面，缸內(nèi)油壓很小，故缸體強(qiáng)度不受影響。欲下潛時， 轉(zhuǎn)動外螺紋密封門22，使艇內(nèi)完全水密后，打開閥門10，液壓油自動流入液壓艙12內(nèi)，活塞 14就會緩慢向前移動，帶動后艇身2向前移動，橫斷面較小的楔形龍骨16也插入前艇體5下部的楔形龍骨6中，潛艇的體積減小，比重增加，就漸漸沉入水中。如活塞14越過了缸體 7的較薄部分，即保證潛艇最小出水面積的缸體部分，仍未完全沉入水中，則繼續(xù)排出液壓 油，直至潛艇完全入水，然后通過液壓泵11和閥門10調(diào)整潛艇的比重，使其處于零重力狀 態(tài)，就可以在螺旋漿19的推動下，操縱水平舵20下潛了。欲上浮時，也是先操縱水平舵使 潛艇升至海面，然后經(jīng)液壓泵11向液壓缸7內(nèi)泵入液壓油，使活塞14向后移動，伸縮式潛 水艇就靜靜地浮出水面了。如緊急情況下須快速上浮，可以在操縱水平舵20的同時向缸內(nèi) 泵入液壓油，使活塞14向后移動，但不能越過紅線，即不充許活塞14在深水中處于缸體較 薄的位置，否則潛艇會出事。在深水中缸體7內(nèi)的壓力可達(dá)數(shù)十MPa，因缸體7為圓環(huán)形狀，最為耐壓，只要有足 夠厚度，是很安全的。但缸體7的直徑與艇體的直徑相等，當(dāng)艇體直徑增大時，缸體7的直 徑也增大，弧度會減小，如缸體厚度不變，其強(qiáng)度會下降，這就是伸縮式潛水艇只能是小型 潛艇的原因。不論是輕載或重載，伸縮式潛水艇都可以在水下潛行，只需調(diào)整活塞14的行程即 可，這意味著伸縮式潛水艇在卸載后，仍可潛行返回。還有水面適航性的問題。當(dāng)伸縮式潛水艇在水面航行時，有可能前艇身1和后艇 身2同時處于兩個波峰之上，重力是否會在前艇身1和后艇身2的結(jié)合處將潛艇攔腰折斷 呢？因為結(jié)合處是全艇強(qiáng)度最高的部位——環(huán)形液壓缸，加上楔形龍骨的托舉作用，所以 不會攔腰折斷。在前艇體5和后艇體13兩側(cè)可以布置若干個水密舷窗，舷窗玻璃采用夾膠玻璃。伸縮式潛水艇可采用電力或柴-電驅(qū)動，在用柴油機(jī)驅(qū)動并處于通氣管狀態(tài)航行 時，通氣管從后艇體13的上部伸出?？刂剖椅挥谕?，導(dǎo)航設(shè)備，聲納裝置也安裝于此，潛望鏡則從前艇體5上部伸
出ο伸縮式潛水艇的主甲板23下面可以布置液壓油艙12，淡水艙，柴油艙和蓄電池艙。如欲減小伸縮式潛水艇在水面航行和靠岸時的吃水深度，可以取消楔形龍骨6和 楔形龍骨16，改為在前艇體5和后艇體13兩側(cè)裝設(shè)防搖腹鰭。綜上所述，本實用新型的優(yōu)點是1、本實用新型為單層耐壓殼體結(jié)構(gòu)，沒有吸、排水裝置，較雙層殼體潛艇而言，結(jié) 構(gòu)較簡單，艙容量也較大。2、本實用新型只要操控閥門10和液壓泵11，就可以完成沉、浮和載重量調(diào)整等工 作，操作較簡單。3、本實用新型水面排水量和水下排水量相等，水下航行時沒有突出的塔臺，所以 潛行時阻力較小，機(jī)動性也較好。本實用新型的主要用途是1、用于旅游觀光，讓游客領(lǐng)略海底的奇妙世界。2、用于人員和小型貨物運(yùn)輸，在海況惡劣時或在敵對環(huán)境下，完成海島如南海諸 島的物質(zhì)補(bǔ)給和人員運(yùn)輸工作。3、用于兩棲登陸作戰(zhàn)?，F(xiàn)代登陸作戰(zhàn)，進(jìn)攻的一方必須擁有海、空、天優(yōu)勢，造成重大傷亡后，才能取得登陸作戰(zhàn)的勝利，而本實用新型由于艙容量較大，浮出水面時沒有翻騰 的氣浪和噴濺的水花，非常安靜，故可以一次運(yùn)載多名戰(zhàn)士，隱秘接敵，收奇襲之效，取得登 陸作戰(zhàn)的勝利。

圖1為伸縮式潛水艇處于水面時的主視圖圖2為伸縮式潛水艇空載時處于水下時的主視圖圖3為液壓缸的縱向剖視圖圖4為液壓缸的A向視圖圖5為活塞的縱向剖視圖圖6為活塞的B向視圖圖7為液壓缸與活塞的組裝圖在所述附圖中，1-前艇身，2-后艇身，3-升降式塔臺，4-艇艏，5-前艇體，6_楔形 龍骨，7-液壓缸，8-限位環(huán)，9-管道，10-閥門，11-液壓泵，12-液壓油艙，13-后艇體，14-活 塞，15-艇艉，16-楔形龍骨，17，18-活塞環(huán)，19-螺旋槳，20-水平舵，21-垂直舵，22-外螺紋 密封門，23-主甲板，24-液壓油。
具體實施方式
一艘電力驅(qū)動的、最大潛深為IOOm的伸縮式潛水艇，艇身為圓柱形，直徑4m，其 前艇體長5m，液壓缸長10m，后艇體長15m，艇艏長2m，艇艉長3m，總長35m，升降式塔臺位于 前艇體中部，高2. lm，直徑1. 6m。該艇在水下空載潛行時，后艇體有IOm進(jìn)入液壓缸中，總 長縮短為25m。該艇由優(yōu)質(zhì)船用鋼板制造，其中艇艏、艇艉、前艇體和后艇體所用鋼板厚度為 45mm，液壓缸外缸體鋼板厚50mm，內(nèi)缸體鋼板厚45mm，內(nèi)、外缸體間距為60mm，最大潛深時 缸內(nèi)壓強(qiáng)為17. 36Mpa。船用鋼板共重199T，艇內(nèi)液壓油重8T，加上升降式塔臺、舵系列、楔 形龍骨等，艇體總重229T，該艇空載時排水量為281T，即有52T排水量是用于布置艇內(nèi)相關(guān) 設(shè)備的。該艇水下潛行時的最大載重量為100. 5T，最大艙容量為252m3，最大載重時出水體 積為 25. Im3。
權(quán)利要求1.一種伸縮式潛水艇，由前艇身(1)，后艇身(2)和升降式塔臺(3)組成，其特征是， 前艇身(1)由半球形的艇艏(4)，圓柱形的前艇體(5)，與前艇體(5)下部相連的楔形龍骨(6)，與前艇體(5)后端相連的圓環(huán)形的液壓缸(7)組成，液壓缸(7)的縱斷面為階梯形，末 端有限位環(huán)(8)，液壓缸(7)經(jīng)管道(9)分別與閥門(10)和液壓泵(11)連接，閥門(10)和 液壓泵(11)又分別與液壓油艙(12)連接，后艇身(2)由圓柱形的后艇體(13)，與后艇體 (13)的前端連接的圓環(huán)形的活塞(14)，與后艇體(13)的后端連接的錐形的艇艉(15)，與后 艇體(13)的下部連接的楔形龍骨(16)組成，楔形龍骨(16)的橫斷面積較楔形龍骨(6)稍 小，活塞(14)的外表面嵌裝有活塞環(huán)(17)，內(nèi)表面嵌裝有活塞環(huán)(18)，活塞(14)與液壓缸(7)滑動配合，艇艉(15)裝有螺旋漿(19)，水平舵(20)和垂直舵(21)，升降式塔臺(3)的 頂部裝有外螺紋密封門(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮式潛水艇，其特征還在于，在前艇體(5)和后艇體(13) 兩側(cè)可以布置若干個水密舷窗，舷窗玻璃采用夾膠玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮式潛水艇，其特征還在于，主甲板(23)下面可以布置液 壓油艙(12)，淡水艙，柴油艙和蓄電池艙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮式潛水艇，其特征還在于，可以取消楔形龍骨(6)和楔形 龍骨(16)，改為在前艇體(5)和后艇體(13)兩側(cè)裝設(shè)防搖腹鰭。
專利摘要一種可在水面和水下航行，水上排水量和水下排水量相等的伸縮式潛水艇，它為單層耐壓殼體結(jié)構(gòu)，由前艇身(1)，后艇身(2)和升降式塔臺(3)組成，其沉浮原理是，與后艇身(2)相連的圓環(huán)形的活塞(14)處在與前艇身(1)相連的圓環(huán)形的液壓缸(7)中，當(dāng)活塞(14)向前移動時，潛艇的體積減小，比重增加，就漸漸沉入水中。潛艇欲上浮時，先依靠水平舵(20)接近水面，再用液壓泵(11)向液壓缸(7)內(nèi)泵入液壓油(32)，使活塞(14)向后移動，潛艇的體積增大，比重減小，就浮出水面了。伸縮式潛水艇的結(jié)構(gòu)和操作較簡單，艙容量較大，潛行時水阻力較小，可用于海底旅游觀光，水下運(yùn)輸和兩棲登陸作戰(zhàn)等。
文檔編號B63G8/00GK201784804SQ201020209349
公開日2011年4月6日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者陳家山 申請人:陳家山