本發(fā)明涉及潛水器，尤其是一種能自由搭配的模塊化載人潛水器的操作方法。

背景技術(shù)：

1、載人潛水器能使人類親臨海底現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行實(shí)地考察、取樣、測(cè)繪、搜尋、打撈等作業(yè)，能在復(fù)雜海洋環(huán)境中進(jìn)行精細(xì)海底作業(yè)。

2、載人潛水器系統(tǒng)多樣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及浮力調(diào)節(jié)、姿態(tài)調(diào)節(jié)、能源供給、航行控制、作業(yè)工具等多種功能實(shí)現(xiàn)，在常規(guī)設(shè)計(jì)理念中這些功能及執(zhí)行機(jī)構(gòu)均作為潛水器不可或缺的一部分，形成潛水器本體。這也決定了潛水器的主尺度是固定的，無(wú)法針對(duì)作業(yè)環(huán)境和作業(yè)目標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。相對(duì)應(yīng)的當(dāng)一艘潛水器的主尺度及配置確定后，其作業(yè)能力包括作業(yè)時(shí)長(zhǎng)、能源儲(chǔ)備也就確定了，后續(xù)的更改要依靠升級(jí)改造來(lái)進(jìn)行調(diào)整。

3、受到以上所述限制，現(xiàn)有潛水器的作業(yè)時(shí)間、能源供給、航行速度、作業(yè)能力無(wú)法依據(jù)作業(yè)目標(biāo)進(jìn)行匹配調(diào)節(jié)，面對(duì)復(fù)雜作業(yè)可能需要多次下潛接力作業(yè)以達(dá)到作業(yè)目標(biāo)，這使得作業(yè)耗時(shí)增加，作業(yè)難度提升。

4、綜上研發(fā)一種模塊化載人潛水器十分必要，這將有效解決不同作業(yè)任務(wù)要求不同作業(yè)能力的難題，潛水器可以針對(duì)不同作業(yè)目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)配置，取消不需要的功能模塊，增加需要的功能模塊，以最合適的狀態(tài)完成作業(yè)任務(wù)，目前國(guó)內(nèi)外無(wú)此類設(shè)備。

5、該類模塊化載人潛水器應(yīng)具備以下特點(diǎn)：

6、1、按功能劃分獨(dú)立模塊，每個(gè)模塊都可以獨(dú)立工作也可以同時(shí)工作；

7、2、每個(gè)模塊均具備統(tǒng)一的供電接口和控制接口，接口均采用快插形式；

8、3、每個(gè)模塊均保持統(tǒng)一尺寸，具有可替換性，可以依據(jù)作業(yè)需要對(duì)模塊布置進(jìn)行調(diào)整；

9、4、可以依據(jù)模塊數(shù)對(duì)潛水器本體主尺度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)人針對(duì)上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中的問(wèn)題，提供一種能自由搭配的模塊化載人潛水器的操作方法，從而可以將潛水器的主要功能模塊化，依據(jù)作業(yè)任務(wù)進(jìn)行針對(duì)性的任意組合配置，對(duì)主尺度、能源、潛浮能力進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到完成任務(wù)的最佳狀態(tài)。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

3、一種能自由搭配的模塊化載人潛水器的操作方法，包括如下操作流程：

4、第一步：依據(jù)作業(yè)需求和作業(yè)任務(wù)制定航行路線、航次計(jì)劃，以此為基礎(chǔ)制定潛水器組合方案，并基于作業(yè)需要、環(huán)境評(píng)估、潛器均衡，對(duì)能源模塊的數(shù)量及分布、浮力調(diào)節(jié)模塊的數(shù)量及分布、推進(jìn)模塊的數(shù)量及分布進(jìn)行評(píng)估，并準(zhǔn)備好其他模塊；

5、第二步：依據(jù)計(jì)劃將所需標(biāo)準(zhǔn)模塊運(yùn)輸?shù)街付ㄗ鳂I(yè)地點(diǎn)，在母船或岸基搭建組裝平臺(tái)，吊機(jī)進(jìn)場(chǎng)，做好組裝準(zhǔn)備；

6、第三步：按照組合方案將各模塊按照預(yù)定位置進(jìn)行組裝，組裝時(shí)先實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電、弱電快插接口的對(duì)接，然后鎖死模塊間結(jié)構(gòu)接口，將標(biāo)準(zhǔn)化模塊組裝成為具備作業(yè)能力的載人潛水器；

7、第四步：對(duì)組合后的載人潛水器進(jìn)行陸上聯(lián)調(diào)和下潛前檢查，以載人艙模塊為核心，按照電氣控制邏輯對(duì)潛水器各項(xiàng)功能進(jìn)行通路驗(yàn)證，確?？刂浦行?、信號(hào)傳輸、執(zhí)行機(jī)構(gòu)保持正常狀態(tài)，具備下潛條件；

8、第五步：通過(guò)母船a架或岸基吊機(jī)將組裝好的載人潛水器布放入水，載人潛水器進(jìn)入自主航行狀態(tài)；

9、第六步：由潛航員接管潛水器，通過(guò)能源模塊為潛水器供電，通過(guò)推進(jìn)模塊駕駛載人潛水器航行到達(dá)指定海域，通過(guò)浮力調(diào)節(jié)模塊按照計(jì)劃前往指定深度，通過(guò)推進(jìn)模塊保持潛器定高、定深，開(kāi)展作業(yè)工作，完成作業(yè)后，通過(guò)浮力調(diào)節(jié)模塊返回水面，并回到母船或岸基附近；

10、第七步：通過(guò)母船a架或岸基吊機(jī)將組裝好的載人潛水器回收、沖洗并拆解，運(yùn)輸回到機(jī)庫(kù)；

11、第八步：對(duì)每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊進(jìn)行功能檢測(cè)、維護(hù)保養(yǎng)，滿足入庫(kù)要求后入庫(kù)存放。

12、其進(jìn)一步技術(shù)方案在于：

13、共布置有六大模塊，分別為：艏部模塊、載人艙模塊、推進(jìn)模塊、浮力調(diào)節(jié)模塊、能源模塊和艉部模塊。

14、每個(gè)模塊的外部設(shè)置有20英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱。

15、艏部模塊和艉部模塊的結(jié)構(gòu)相同。

16、艏部模塊的結(jié)構(gòu)為：包括輕外殼，輕外殼內(nèi)部設(shè)置有懸浮塊，輕外殼的一端設(shè)置有流線型結(jié)構(gòu)。

17、載人艙模塊采用內(nèi)徑為1.8米的載人艙結(jié)構(gòu)。

18、推進(jìn)模塊內(nèi)部上方間隔分布有推進(jìn)模塊對(duì)接接口，下方間隔分布有推進(jìn)模塊強(qiáng)電接口和推進(jìn)模塊弱電接口，推進(jìn)模塊內(nèi)部中間位置安裝有主推力器。

19、浮力調(diào)節(jié)模塊內(nèi)部上方間隔分布有間隔的浮力調(diào)節(jié)模塊強(qiáng)電接口和浮力調(diào)節(jié)模塊弱電接口，下方間隔分布有浮力調(diào)節(jié)模塊對(duì)接接口，浮力調(diào)節(jié)模塊內(nèi)部中間位置設(shè)置有浮力塊，浮力塊上方設(shè)置有可調(diào)水艙，可調(diào)水艙的一旁設(shè)置有計(jì)算機(jī)罐和接線箱，可調(diào)水艙的另一旁還設(shè)置有配電罐、海水泵和海水泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)罐。

20、能源模塊內(nèi)部上方間隔分布有能源模塊對(duì)接接口，下方間隔分布有能源模塊強(qiáng)電接口和能源模塊弱電接口，能源模塊內(nèi)部分布有燃料電池電堆、氧氣瓶和儲(chǔ)氫罐。

21、本發(fā)明的有益效果如下：

22、本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、合理，操作方便，通過(guò)模塊化的功能單元組裝形式，實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同任務(wù)目標(biāo)的精準(zhǔn)功能匹配，可疊加的能源、動(dòng)力、浮力調(diào)節(jié)能力使?jié)撍骶邆淞烁叩臄U(kuò)展性，可以應(yīng)對(duì)作業(yè)、航行、勘察、打撈、布放回收、無(wú)人偵察、載人精細(xì)作業(yè)等多種目標(biāo)，有效提升了潛水器的作業(yè)針對(duì)性，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)對(duì)復(fù)雜操作時(shí)能力足夠強(qiáng)，應(yīng)對(duì)簡(jiǎn)單操作時(shí)，避免過(guò)度消耗。

技術(shù)特征：

1.一種能自由搭配的模塊化載人潛水器的操作方法，其特征在于：包括如下操作流程：

2.如權(quán)利要求1所述的一種能自由搭配的模塊化載人潛水器的操作方法，其特征在于：共布置有六大模塊，分別為：艏部模塊(1)、載人艙模塊(2)、推進(jìn)模塊(3)、浮力調(diào)節(jié)模塊(4)、能源模塊(5)和艉部模塊(6)。

3.如權(quán)利要求2所述的一種能自由搭配的模塊化載人潛水器的操作方法，其特征在于：每個(gè)模塊的外部設(shè)置有20英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱。

4.如權(quán)利要求2所述的一種能自由搭配的模塊化載人潛水器的操作方法，其特征在于：艏部模塊(1)和艉部模塊(6)的結(jié)構(gòu)相同。

5.如權(quán)利要求4所述的一種能自由搭配的模塊化載人潛水器的操作方法，其特征在于：艏部模塊(1)的結(jié)構(gòu)為：包括輕外殼，輕外殼內(nèi)部設(shè)置有懸浮塊，輕外殼的一端設(shè)置有流線型結(jié)構(gòu)。

6.如權(quán)利要求2所述的一種能自由搭配的模塊化載人潛水器的操作方法，其特征在于：載人艙模塊(2)采用內(nèi)徑為1.8米的載人艙結(jié)構(gòu)。

7.如權(quán)利要求2所述的一種能自由搭配的模塊化載人潛水器的操作方法，其特征在于：推進(jìn)模塊(3)內(nèi)部上方間隔分布有推進(jìn)模塊對(duì)接接口(301)，下方間隔分布有推進(jìn)模塊強(qiáng)電接口(303)和推進(jìn)模塊弱電接口(304)，推進(jìn)模塊(3)內(nèi)部中間位置安裝有主推力器(302)。

8.如權(quán)利要求2所述的一種能自由搭配的模塊化載人潛水器的操作方法，其特征在于：浮力調(diào)節(jié)模塊(4)內(nèi)部上方間隔分布有間隔的浮力調(diào)節(jié)模塊強(qiáng)電接口(401)和浮力調(diào)節(jié)模塊弱電接口，下方間隔分布有浮力調(diào)節(jié)模塊對(duì)接接口(407)，浮力調(diào)節(jié)模塊(4)內(nèi)部中間位置設(shè)置有浮力塊(405)，浮力塊(405)上方設(shè)置有可調(diào)水艙(406)，可調(diào)水艙(406)的一旁設(shè)置有計(jì)算機(jī)罐(403)和接線箱(404)，可調(diào)水艙(406)的另一旁還設(shè)置有配電罐(402)、海水泵和海水泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)罐。

9.如權(quán)利要求2所述的一種能自由搭配的模塊化載人潛水器的操作方法，其特征在于：能源模塊(5)內(nèi)部上方間隔分布有能源模塊對(duì)接接口(501)，下方間隔分布有能源模塊強(qiáng)電接口(505)和能源模塊弱電接口(506)，能源模塊(5)內(nèi)部分布有燃料電池電堆(502)、氧氣瓶(503)和儲(chǔ)氫罐(504)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種能自由搭配的模塊化載人潛水器的操作方法，通過(guò)設(shè)計(jì)六大獨(dú)立的模塊，然后通過(guò)模塊化的功能單元組裝形式，實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同任務(wù)目標(biāo)的精準(zhǔn)功能匹配，可疊加的能源、動(dòng)力、浮力調(diào)節(jié)能力使?jié)撍骶邆淞烁叩臄U(kuò)展性，可以應(yīng)對(duì)作業(yè)、航行、勘察、打撈、布放回收、無(wú)人偵察、載人精細(xì)作業(yè)等多種目標(biāo)，有效提升了潛水器的作業(yè)針對(duì)性，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)對(duì)復(fù)雜操作時(shí)能力足夠強(qiáng)，應(yīng)對(duì)簡(jiǎn)單操作時(shí)，避免過(guò)度消耗。

技術(shù)研發(fā)人員：王東升,張偉,王帥,張錚錚
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)船舶科學(xué)研究中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6