一种可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船的制作方法

1.本发明涉及一种可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，属于无人潜器及船舶领域。

背景技术：

2.目前，随着无人潜器单装技术的日渐成熟，在集式无人潜器方面也投入了大量的人力与物力，但研究成果较少，并未达到广泛应用的预期效果，在部署方面的主要困难如下:
3.(1)集式无人潜器数量大、运输难。
4.无人潜器携带的能源有限，通常需依靠母船运输至目标海域。然而，集式无人潜器数量大，外形多为圆柱形或椭圆柱形，需要较大数量的专用基座和较大可放置甲板面积，运输困难。
5.(2)集式无人潜器数量大、布放难。
6.目前，无人潜器布放的方式多为吊放或尾滑道布放。然而，集式无人潜器数量大，采用吊或尾滑道布放，工作量大、耗时长、效率低；且在海浪的作用下，母船本体、潜器晃荡剧烈，对作业海况的要求高，远海布放困难。
7.(3)海上风浪大、无人潜器易碰、回收难。
8.目前，无人潜器回收的方式多为吊回收或尾滑道回收。然而，集式无人潜器数量大，采用吊或尾滑道回收的方式，工作量大、耗时长、效率低；且在海浪的作用下，母船本体、回收装置、潜器晃荡剧烈，易碰，易造成潜器内部的精密仪器损坏，对作业海况的要求高，远海回收困难。
9.这些难题成为制约集式无人潜器远海推广应用的关键技术掣肘。

技术实现要素：

10.本发明要解决的技术问题是:
11.(1)集式无人潜器数量大，如何一次性将大量无人潜器安全快速地运输至目标海域；
12.(2)到达目标海域后，如何降低海浪的影响，安全快速地布放集式无人潜器；
13.(3)完成任务后，如何降低海浪的影响，安全快速地回收集式无人潜器。
14.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，包括半潜母船本体、潜器专用基座、集式无人潜器、压载水系统、动力定位系统、控制室，所述潜器专用基座安装于半潜母船本体的露天甲板上；所述集式无人潜器系固在潜器专用基座上；所述压载水系统和动力定位系统安装于半潜母船本体上；所述控制室设置在半潜母船本体的上层建筑内。
15.进一步，所述半潜母船本体具有可作业面积与集式无人潜器数量、大小适配的露天甲板，所述露天甲板左右两舷搭载两排潜器专用基座，通过螺栓固定在露天甲板上，使
半潜母船具有一次性搭载集式无人潜器的能力。
16.进一步，所述半潜母船本体的主推进装系统与舵配合，使半潜母船具有机动能力，将集式无人潜器安全快速地运输至目标海域，实现对集式无人潜器的搭载和运输功能。
17.进一步，所述半潜母船本体采用压载水系统及动力定位系统，使半潜母船具有沉浮和动力定位能力，能将船体下沉到无人潜器自航布放所需的水位，并保持母船姿态和相对位置。
18.进一步，所述露天甲板舷侧敞开，集式无人潜器及潜器专用基座在左右两舷横向布置，潜器专用基座舷侧开口，依靠集式无人潜器自身动力自航出潜器专用基座，实施集中同时布放。
19.进一步，所述潜器专用基座与集式无人潜器自身的推进、定位控制系统相配合，待无人潜器自航至潜器专用基座内部后，依靠集式无人潜器的自航向前惯性运动，在小口处卡住并捕获集式无人潜器，实现对集式无人潜器的无人回收功能。
20.进一步，所述潜器专用基座为标准化、模块化、可拆卸的基座，每只潜器专用基座上均设有独立的id身份，并设有数据实时监测系统，以及gps/北斗定位系统，通过控制室将动力定位结果实时发送给回收过程中的集式无人潜器，便于集式无人潜器快速寻到潜器专用基座。
21.进一步，所述潜器专用基座内部按集式无人潜器的外形设置为喇叭状，由不同尺寸的u形横截面组成，大口靠舷侧，便于集式无人潜器进入，小口靠舷内，净宽度与集式无人潜器宽度一致，依靠潜器的自航向前惯性运动，在小口处卡住并捕获潜器，并在半潜母船本体上浮后人工系固集式无人潜器。
22.进一步，所述潜器专用基座中部各截面处铺设柔性材料，柔性材料底部在同一高度上；每只潜器专用基座的外形均为长方体，适应不同主尺度的集式无人潜器，通过码头吊辅助更换其它适配的潜器基座，进行模块化换装。
23.进一步，所述控制室内能实时对所述半潜母船本体上的所有潜器专用基座的空置情况、压力、液位进行监测，对动力定位系统、母船本体位置的参数进行监测，对集式无人潜器的位置参数进行监测，并根据监测得到的参数，完成与集式无人潜器间的数据传收工作，实时引导集式无人潜器收放，并依靠集式无人潜器自身动力、定位控制系统、专用基座实现对集式无人潜器的安全快速回收功能。
24.与现有技术相比，本发明具有以下突出的有益效果:
25.本发明提供了一种可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，其通过半潜母船较大面积的露天甲板和大量专用基座，可一次性搭载集式无人潜器；其通过半潜母船压载系统和动力定位系统，可将船体下沉到无人潜器自航布放所需的水位，并保持母船姿态和相对位置，满足潜器自航收放条件；其通过潜器基座横向布置并开口朝向舷侧，依靠潜器自航，可同时、快速布放多艘潜器，有效解决集式无人潜器数量大、远海运输难、部署难的问题。
26.相比传统母舰，甲板面积大，可一次性搭载集式无人潜器；相比传统无人潜器起吊或尾滑道收放的方式，采用母船半潜后潜器自航收放方式，可同时收放多艘潜器，耗时短，效率高；收放过程中潜器不需离开水面悬空，运动小，对作业海况要求低，安全性高；基
座内部形状按潜器外形设计，并利用潜器向前惯性运动，在小口处卡住并捕获潜器，可实施无人回收；基座标准化、模块化、可拆卸设计，便于实施大量搭载；具有较好的经济性和一定的战略储备价值。
27.本发明的一种可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船为集式无人潜器的部署提出了新的解决方案。
附图说明
28.图1是本发明的半潜母船的俯视图；
29.图2是本发明的半潜母船的侧视图；
30.图3是专用基座的俯视图；
31.图4是专用基座的中纵截面剖视图；
32.图5是专用基座的横截面剖视图；
33.图中：1-半潜母船本体，2-露天甲板，3-控制室，4-主推进装系统，5-压载水系统，6-动力定位系统，7-舵，8-专用基座，9-无人潜器，10-基座内部柔性材料。
具体实施方式
34.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
35.如图1至图2所示，本实施例公开的一种可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，包括半潜母船本体1、露天甲板2、控制室3、主推进装系统4、压载水系统5、动力定位系统6、舵7、专用基座8等。专用基座8安装于半潜母船本体的露天甲板2上；集式无人潜器系固在专用基座8上；压载水系统5和动力定位系统6安装于半潜母船本体1上；控制室3设置在半潜母船本体1的上层建筑内。半潜母船本体1的外观、布局及设计方案与半潜船相似，可以借用半潜船设计的成熟经验。
36.半潜母船的露天甲板2的左右舷以横向为主分两排布置大量专用基座8，专用基座8横向布置并开口朝向舷侧，并将专用基座8与半潜母船露天甲板2之间通过螺栓固定，使半潜母船具有集式无人潜器的远海搭载能力，实现对集式无人潜器9的远海搭载功能，解决了集式无人潜器数量大、一次性搭载难的问题。
37.半潜母船的主推进装系统4与舵7的配合，使半潜母船具有机动能力，实现对集式无人潜器9的远海运输功能，解决了集式无人潜器数量大、海上运输难的问题。
38.半潜母船的压载水系统5与动力定位系统6的配合控制，使半潜母船具有沉浮和动力定位能力，可将船体下沉到无人潜器自航布放所需的水位，并保持母船姿态和相对位置；母船本体露天甲板舷侧敞开，无人潜器及基座在左右两舷横向布置，基座开口朝向舷侧，依靠无人潜器自身动力自航出潜器专用基座，实施集中同时布放，相比于吊和尾滑道逐艘布放潜器的方式，布放速度快、耗时短；因半潜母船排水量大，沉浮后受海浪的影响小，运动小，有利于潜器安全布放作业；因潜器采用自航方式布放，未离开水面悬空，相比于吊和尾滑道的布放方式，不会发生过大运动，对作业海况的要求较低，实现对集式无人潜器9的
安全快速集中自航布放功能，潜器无需离开水面悬空，安全性高，解决了集式无人潜器海上安全快速布放的问题。
39.半潜母船上设有控制室3，可实时接收gps/北斗的位置信息，监测所有无人潜器的位置信息，监测所有基座的空置情况、压力、液位信息，实时换算出所有基座的实时位置信息，实时发送给无人潜器，回收时指挥无人潜器9自航至指定的基座8内。
40.半潜母船的专用基座8与无人潜器自身的推进、定位控制系统相配合，待无人潜器自航至基座内部后，依靠潜器的自航向前惯性运动，在小口处卡住并捕获潜器，实现对集式无人潜器9的无人回收功能，解决了集式无人潜器海上安全快速回收的问题。
41.如图3、图4所示，专用基座8的内部按潜器的外形设置为喇叭状，由不同尺寸的u形横截面组成，并铺有柔性材料(图3～图5中的阴影部分代表柔性材料)。截面a5-a5、a4-a4、a3-a3、a2-a2的柔性材料底部在同一高度上，用于支撑运输过程中的潜器。如图5所示，截面a6-a6的净宽不小于1.5倍潜器宽度，便于潜器自航进入，且应不影响潜器螺旋桨存放；截面a5-a5的净宽为1.3倍潜器宽度，截面a2-a2的净宽为1.0倍潜器宽度，用于卡住并捕获自航至基座内的潜器。基座周围布有系留锁具，用于系固运输过程中的潜器。

技术特征：

1.一种可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，其特征在于：包括半潜母船本体、潜器专用基座、集式无人潜器、压载水系统、动力定位系统、控制室，所述潜器专用基座安装于半潜母船本体的露天甲板上；所述集式无人潜器系固在潜器专用基座上；所述压载水系统和动力定位系统安装于半潜母船本体上；所述控制室设置在半潜母船本体的上层建筑内。2.根据权利要求1所述的可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，其特征在于：所述半潜母船本体具有可作业面积与集式无人潜器数量、大小适配的露天甲板，所述露天甲板左右两舷搭载两排潜器专用基座，通过螺栓固定在露天甲板上，使半潜母船具有一次性搭载集式无人潜器的能力。3.根据权利要求1所述的可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，其特征在于：所述半潜母船本体的主推进装系统与舵配合，使半潜母船具有机动能力，能将集式无人潜器一次性安全快速地运输至目标海域，实现对集式无人潜器的搭载和运输功能。4.根据权利要求1所述的可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，其特征在于：所述半潜母船本体采用压载水系统及动力定位系统，使半潜母船具有沉浮和动力定位能力，能将船体下沉到无人潜器自航布放所需的水位，并保持母船姿态和相对位置。5.根据权利要求1所述的可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，其特征在于：所述露天甲板舷侧敞开，所述集式无人潜器及潜器专用基座在左右两舷横向布置，潜器专用基座舷侧开口，依靠集式无人潜器自身动力自航出潜器专用基座，实施集中同时布放。6.根据权利要求1所述的可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，其特征在于：所述潜器专用基座与集式无人潜器自身的推进、定位控制系统相配合，待无人潜器自航至潜器专用基座内部后，依靠集式无人潜器的自航向前惯性运动，在小口处卡住并捕获集式无人潜器，实现对集式无人潜器的无人回收功能。7.根据权利要求1所述的可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，其特征在于：所述潜器专用基座为标准化、模块化、可拆卸的基座，每只潜器专用基座上均设有独立的id身份，并设有数据实时监测系统，以及gps/北斗定位系统，通过控制室将动力定位结果实时发送给回收过程中的集式无人潜器，便于集式无人潜器快速寻到潜器专用基座。8.根据权利要求1所述的可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，其特征在于：所述潜器专用基座内部按集式无人潜器的外形设置为喇叭状，由不同尺寸的u形横截面组成，大口靠舷侧，便于集式无人潜器进入，小口靠舷内，净宽度与集式无人潜器宽度一致，依靠潜器的自航向前惯性运动，在小口处卡住并捕获潜器，并在半潜母船本体上浮后人工系固集式无人潜器。9.根据权利要求1所述的可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，其特征在于：所述潜器专用基座中部各截面处铺设柔性材料，柔性材料底部在同一高度上；每只潜器专用基座的外形均为长方体，适应不同主尺度的集式无人潜器，通过码头吊辅助更换其它适配的潜器基座，进行模块化换装。10.根据权利要求1所述的可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，其特征在于：所述控制室内能实时对所述半潜母船本体上的所有潜器专用基座的空置情况、压力、液位进行监测，对动力定位系统、母船本体位置的参数进行监测，对集式无人潜器的位置参数进行监测，并根据监测得到的参数，完成与集式无人潜器间的数据传收工作，实时引导集
式无人潜器收放，并依靠集式无人潜器自身动力、定位控制系统、专用基座实现对集式无人潜器的安全快速回收功能。

技术总结

本发明涉及一种可安全快速部署集式无人潜器的半潜母船，潜器专用基座安装于半潜母船本体的露天甲板上；集式无人潜器系固在潜器专用基座上；所述压载水系统和动力定位系统安装于半潜母船本体上；控制室设置在半潜母船本体的上层建筑内。本发明提供的半潜母船，通过半潜母船较大面积的露天甲板和大量专用基座，可一次性搭载集式无人潜器；通过半潜母船压载系统和动力定位系统，可将船体下沉到无人潜器自航布放所需的水位，并保持母船姿态和相对位置，满足潜器自航收放条件；通过潜器基座横向布置并开口朝向舷侧，依靠潜器自航，可同时、快速布放多艘潜器，有效解决集式无人潜器数量大、远海运输难、部署难的问题。部署难的问题。部署难的问题。